Đánh giá xói mòn đất vùng lưu vực sông Đà thuộc ba tỉnh Lai Châu - Điện Biên - Sơn La (Tài liệu là bản tóm tắt )

Quá trình xói mòn đất mặt của đất canh tác có tốc độ lớn hơn sự đổi mới thành lập tầng đất mặt, phần lớn tầng đất mặt bị rửa trôi được đưa vào sông hồ, đại dương; người ta ước tính trên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS TSKH Nguyễn Xuân Hải

Hà Nội – Năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đặc biệt tới những người đã giúp đỡ và ủng hộ tôi trong luận văn này Nếu không có sự giúp đỡ của họ, luận văn này sẽ không được hoàn thành

Đầu tiên, tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thày giáo PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải, người đã tận tình hướng dẫn, luôn lắng nghe cũng như định hướng

và hỗ trợ tôi rất nhiều trong quá trình tôi thực hiện luận văn

Tôi cũng muốn cảm ơn chân thành đến thày cô trong Khoa Môi trường và Bộ môn Thổ Nhưỡng, Đại học Khoa học tự nhiên đã luôn tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn Đặc biệt, tôi rất cảm kích và cảm ơn Thạc sỹ Phạm Anh Hùng – Trung tâm Nghiên cứu Quan trắc và Mô hình hoá – ĐH Khoa học tự nhiên đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi rất nhiều về chuyên môn

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và cán bộ tại Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi cục Bảo vệ môi trường, Uỷ ban nhân dân tỉnh Điện Biên, Sơn La, Lai Châu, đã cung cấp tài liệu và tạo điều kiện tốt trong quá trình tôi đi thực địa tại địa phương Tôi cũng rất cảm ơn tới Viện Khí tượng thuỷ văn Trung ương, Phòng Biến đổi khí hậu - Cục Kỹ thuật an toàn và Môi trường – Bộ Công Thương đã hỗ trợ nhiệt tình giúp đỡ

về công tác thu thập số liệu và văn bản Nhà nước liên quan đến Biến đổi khí hậu Tôi vô cùng cảm kích với những tư vấn quý báu và vô cùng nhiệt tình của một số Giảng viên ở Đại học Thuỷ Lợi đặc biệt là Thạc sỹ Phạm Đức Nghĩa, TS Phạm Xuân Hoà, đã giúp tôi có thêm động lực và kiến thức để hoàn thành luận văn

Lời cảm ơn cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, đó chính là gửi đến các thành viên trong gia đình tôi, đặc biệt là cha mẹ tôi – họ đã luôn yêu thương, động viên, hỗ trợ và bên tôi mọi lúc tôi cần Nếu không có họ, tôi sẽ không có ngày hôm nay, không có đủ hành trang về kiến thức, nhiệt huyết và vững tin đi tiếp con đường phía trước

TÁC GIẢ

Phạm Ngọc Hằng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng quan về tài nguyên đất và hiện tượng xói món đất trên Thế giới và Việt Nam 3

1.1.1 Tài nguyên đất và hiện tượng thoái hóa đất trên Thế giới 3

1.1.2 Nghiên cứu xói mòn đất và hiện tượng xói mòn đất trên đất dốc tại Việt Nam 8 1.2 Đặc điểm tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 14

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên 14

1.2.2 Hiện trạng tài nguyên đất và sử dụng đất 18

1.2.3 Xói mòn và các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn 26

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Đối tượng nghiên cứu 29

2.2 Phạm vi thực hiện 29

2.3 Phương pháp nghiên cứu 29

2.3.1 Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu 29

2.3.2 Phương pháp xây dựng các bản đồ chuyên đề 30

2.3.3 Lựa chọn Kịch bản Biến đổi khí hậu 35

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 Phân tích xu thế mưa hiện tại và diễn biến trong tương lai 41

3.1.1 Lượng mưa năm 41

3.1.2 Lượng mưa theo tháng, theo mùa 43

3.1.3 Kịch bản biến đổi khí hậu tại khu vực nghiên cứu 54

3.2 Xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất 57

3.2.1 Bản đồ hệ số xói mòn đất do mưa (R) 57

3.2.2 Bản đồ hệ số K 60

3.2.3 Bản đồ hệ số LS 61

3.2.4 Bản đồ hệ số xói mòn do biện pháp canh tác và quản lý (C*P) 63

3.2.5 Bản đồ nguy cơ xói mòn đất 63

3.2.6 Đề xuất các giải pháp giảm thiểu xói mòn đất 69

KẾT LUẬN 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC 79

DANH MỤC CÁC BẢNG

Ba ̉ng 1 Diện tích của các lục địa 3

Ba ̉ng 2 Các loại đất không sử dụng được cho nông nghiệp 4

Ba ̉ng 3 Tỉ lệ % đất tự nhiên và đất nông nghiệp trên thế giới 5

Ba ̉ng 4 Ước tính diện tích đất thoái hóa phần đất liền (triệu km 2 ) 6

Ba ̉ng 5 Ước tính diện tích đất thoái hóa do các nguyên nhân và mức độ khác nhau 7

Ba ̉ng 6 Các kiểu thoái hóa đất và nguyên nhân (triệu ha) 7

Ba ̉ng 7 Ảnh hưởng của biện pháp sử dụng đất đến lượng đất mất ở đất dốc (15 – 25 o ) 11

Ba ̉ng 8 Phân loại mức độ ảnh hưởng từ biện pháp sử dụng đất 13

Ba ̉ng 9 Sự giảm năng suất lúa nương theo thời gian do xói mòn đất 14

Ba ̉ng 10 Phân bố nhóm đất trong khu vực 19

Ba ̉ng 11 Hiện trạng sử dụng đất các tỉnh Lai Châu – Điện Biên – Sơn La 24

Ba ̉ng 12 Mối quan hệ giữa hệ số K và thành phần cơ giới 32

Ba ̉ng 13 Tổng hợp diện tích theo độ cao được tính từ mô hình DEM 33

Ba ̉ng 14 Kịch bản lượng mưa vùng Tây Bắc 37

Ba ̉ng 15 Kịch bản phát thải trung bình B2 về lượng mưa tại Việt Nam 37

Ba ̉ng 16 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo 40

Ba ̉ng 17 Kịch bản BĐKH phát thải trung bình B2 về lượng mưa năm so với năm 1980-1999 tại khu vực nghiên cứu (Đơn vị: %) 54

Ba ̉ng 18 Kịch bản BĐKH phát thải trung bình B2 về lượng mưa theo mùa tại khu vực nghiên cứu 56

Ba ̉ng 19 Tổng hợp diện tích theo độ dốc vùng nghiên cứu 61

Ba ̉ng 20 Tổng hợp diện tích theo yếu tố địa hình LS vùng nghiên cứu 62

Ba ̉ng 21 Lượng xói mòn đất hiện tại tại khu vực nghiên cứu 64

Ba ̉ng 22 Lượng xói mòn đất hiện tại tại khu vực nghiên cứu 67

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hi ̀nh 1 Xói mòn đất tại Việt Nam [22] 12

Hi ̀nh 2 Biểu đồ sự phụ thuộc lượng đất mất vào độ dốc [22] 13

Hi ̀nh 3 Vị trí vùng nghiên cứu 15

Hi ̀nh 4 Diễn biến lượng mưa năm giai đoạn 1980-2015 tại 3 tỉnh Lai Châu – Điện Biên – Sơn La 42

Hi ̀nh 5 Diễn biến lượng mưa năm giai đoạn 1980-2015 tại 3 tỉnh Lai Châu – Điện Biên – Sơn La 43

Hi ̀nh 6 Diễn biến mưa tháng I tại các trạm khu vực Sơn La 44

Hi ̀nh 7 Diễn biến mưa tháng II tại các trạm khu vực Điện Biên 44

Hi ̀nh 8 Diễn biến mưa tháng III tại các trạm khu vực Sơn La 45

Hi ̀nh 9 Diễn biến mưa tháng IV tại các trạm khu vực Lai Châu 45

Hi ̀nh 10 Diễn biến mưa tháng V tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La 45

Hi ̀nh 11 Diễn biến mua tháng VI tại các trạm khu vực Lai Châu 46

Hi ̀nh 12 Diễn biến mưa tháng VII tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La 46

Hi ̀nh 13 Diễn biến mưa tháng VIII tại các trạm khu vực Điện Biên 47

Hi ̀nh 14 Diễn biến mưa tháng IX tại các trạm khu vực Lai Châu 47

Hi ̀nh 15 Diễn biến mưa tháng X tại các trạm khu vực Sơn La 48

Hi ̀nh 16 Diễn biến mưa tháng XII tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La 48

Hi ̀nh 17 Diễn biến mưa theo mùa Đông tại khu vực 49

Hi ̀nh 18 Diễn biến mưa theo mùa Xuân tại khu vực 50

Hi ̀nh 19 Diễn biến mưa theo Mùa Hè tại khu vực Lai Châu – Điện Biên – Sơn La 51

Hi ̀nh 20 Diễn biến mưa theo Mùa Thu tại khu vực 52

Hi ̀nh 21 Diễn biến Mưa theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình tại 55

Hi ̀nh 22 Bản đồ Hệ số R hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu 58

Hi ̀nh 23 Bản đồ Hệ số R theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình 58

Hi ̀nh 24 Bản đồ Hệ số R theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình 59

Hi ̀nh 25 Bản đồ Hệ số R theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình 59

Hi ̀nh 26 Bản đồ Hệ số K hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu 60

Hi ̀nh 27 Bản đồ Hệ số LS hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu 62

Hi ̀nh 28 Bản đồ xói mòn đất hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu 64

Hi ̀nh 29 Bản đồ xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH B2 tại khu vực nghiên cứu năm 2030 66

Hi ̀nh 30 Bản đồ xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH B2 tại khu vực nghiên cứu năm 2050 66

Hi ̀nh 31 Bản đồ xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH B2 tại khu vực nghiên cứu năm 2100 67

Hi ̀nh 32 Xu thế xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình 68

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ARS Trung tâm dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp Mỹ

DEM Mô hình số độ cao (Digital Elevation Model)

FAO Tổ chức lương thực Thế giới

UNEP Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (United Nations Environment

Programme)

UNESCO Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc (United

Nations Educational Scientific and Cultural Organization)

UNFCCC Công ước khung của Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu (United Nations

Framework Convention on Climate Change)

MỞ ĐẦU

Đất đai là một tài nguyên thiên nhiên quý giá của mỗi quốc gia và là yếu tố mang tính quyết định sự tồn tại và phát triển của con người và các sinh vật trên trái đất Đất đai là một tư liệu sản xuất gắn liền với hoạt động của con người Tuy nhiên, hiện nay quỹ đất ngày càng bị suy giảm nghiêm trọng, một trong những nguyên nhân chính là xói mòn đất Quá trình xói mòn đất mặt của đất canh tác có tốc độ lớn hơn sự đổi mới thành lập tầng đất mặt, phần lớn tầng đất mặt bị rửa trôi được đưa vào sông hồ, đại dương; người ta ước tính trên thế giới có khoảng 7% lớp đất mặt của đất canh tác bị rửa trôi trong một chu kỳ là 10 năm (FAO, 2007)

Trước tình trạng này, để đủ lương thực nuôi sống nhân loại ngày càng tăng, con người đã phải sử dụng lượng phân bón tăng gấp 9 lần, thủy lợi tăng gấp 3 lần trong các thập niên từ 1950 - 1987, điều này tạm thời đã che dấu được sự suy thoái đất Tuy nhiên, trên thực tế phân bón không đủ chất để làm phục hồi lại độ phì nhiêu của đất như đất tự nhiên được vì có những chất không thể tổng hợp được bằng phương pháp hóa học, điều nầy chứng tỏ nguồn tài nguyên này càng cạn kiệt hơn (FAO, 2007)

Tỉ lệ xói mòn đất thay đổi tùy theo địa hình, sự kết cấu của đất, tác động của mưa, sức gió, dòng chảy và đối tượng canh tác Quá trình xói mòn đất do hoạt động của con người xảy ra rất nhanh ở các quốc gia như Ấn Ðộ, Trung Quốc, Liên Xô và Hoa Kỳ, tính chung các quốc gia này sản xuất hơn 50% số lương thực trên thế giới và dân số cũng chiếm 50% dân số thế giới Ở Trung Quốc, theo báo cáo hàng năm mặt đất bị bào mòn trung bình 40 tấn cho mỗi ha, trong cả nước có 34% diện tích đất bị bào mòn khốc liệt và làm cho các con sông chứa đầy phù sa Ở Ấn Ðộ, sự xói mòn đất làm sông bị lấp đầy bùn là một vấn đề nghiêm trọng xảy ra ở đây, trong cả nước có khoảng 25% diện tích đất bị bào mòn mạnh Ở Liên Xô, theo ước tính của The Worldwatch Institute là có diện tích đất canh tác lớn nhất và có tầng đất mặt bị xói mòn nhiều nhất thế giới (Miller, 1988)

Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới ẩm và có lượng mưa tương đối lớn (từ 1.800

mm - 2.000 mm) nhưng lại phân bố không đều và tập trung chủ yếu trong các tháng

của mùa mưa từ tháng 4, 5 đến tháng 10; riêng vùng duyên hải miền Trung thì lượng

mưa bắt đầu và kết thúc muộn hơn từ 2 đến 3 tháng Lượng mưa lớn và lại tập trung

tạo ra dòng chảy có cường độ rất lớn, đây là nguyên nhân chính gây nên hiện tượng

xói mòn đất đai ở Việt Nam Hàng năm, nước của các con sông mang phù sa đổ vào

biển Ðông khoảng 200 triệu tấn, người ta ước tính trung bình 1m3 nước chứa từ 50g -

400g phù sa, riêng đồng bằng sông Hồng 1.000g/m3 và có khi đạt đến 2.000g/m3

(FAO,2007)

Các quan trắc có hệ thống về xói mòn đất từ 1960 đến nay cho thấy trên thực tế

có khoảng 10 - 20% lãnh thổ Việt Nam bị ảnh hưởng xói mòn từ trung bình đến mạnh

Vùng Tây Bắc đất dốc chiếm 98% nên nguy cơ thoái hóa và xói mòn là rất lớn Hàng

năm, chỉ trong 6 tháng mùa mưa, lượng đất mất đã chiếm tới 75 -100% tổng lượng xói

mòn cả năm, còn lại dưới 25% lượng đất bị xói mòn xảy ra trong các trận mưa giông ở

thời kỳ chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa (tháng 3 - 4) hoặc từ mùa mưa sang

mùa khô (tháng 11) Diện tích lưu vực sông Đà khoảng 26.919 km2, bao gồm 100%

diện tích tỉnh Lai Châu, 61,4% diện tích tỉnh Điện Biên, 63,6% diện tích tỉnh Sơn La,

35,1% diện tích tỉnh Hòa Bình và khoảng 46,2% diện tích của 4 huyện thuộc ba tỉnh:

Mà Căng Chải (Yên Bái), Thanh Thủy, Thanh Sơn (Phú Thọ) và Ba Vì (Hà Tây) Phần

diện tích lưu vực sông Đà được tính ứng với một tỷ lệ diện tích nhất định thuộc 32

huyện, trong đó 28 huyện thuộc Tây Bắc nên coi lưu vực sông Đà gần như nằm trọn

vẹn trong vùng Tây Bắc (Tổng cục Quản lý đất đai, 2016)

Do đó, việc nghiên cứu xói mòn đất trong bối cảnh Biến đổi khí hậu (BĐKH) khu vực Tây Bắc sẽ có ý nghĩa cao giúp chúng ta có đánh giá toàn cảnh về tác động

BĐKH ở khu vực rộng: diễn biến theo lưu vực, mức độ ảnh hưởng cũng như có những

biện pháp ứng phó phù hợp

Mục tiêu của đề tài nhằm đánh giá xu thế ảnh hưởng của BĐKH đối với xói mòn đất nông nghiệp tại các tỉnh vùng núi lưu vực Sông Đà thông qua các yếu tố thời tiết

(cụ thể là lượng mưa) và từ đó đề xuất giải pháp ứng phó với hiện tượng xói mòn đất

do BĐKH gây ra ở các tỉnh vùng núi Lai Châu – Điện Biên – Sơn La

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về tài nguyên đất và hiện tượng xói món đất trên Thế giới và Việt Nam

1.1.1 Tài nguyên đất và hiện tượng thoái hóa đất trên Thế giới

Quả đất có bán kính trung bình 6.371 km, chu vi theo đường xích đạo 40.075 km

và diện tích bề mặt của quả đất ước tính khoảng 510 triệu km2 (tương đương với 51 tỉ ha) trong đó biển và đại dương chiếm khoảng 36 tỉ ha, còn lại là đất liền và các hải đảo chiếm 15 tỉ ha [21]

Ba ̉ ng 1 Diện tích của các lục địa

Nguồn: [43]

Theo P.Buringh, toàn bộ đất có khả năng canh tác nông nghiệp của Thế giới là 3,3 tỉ ha (chiếm 22% tổng số đất liền), còn 11,7 tỉ ha (chiếm 78% là tổng số đất liền) không dùng được cho sản xuất nông nghiệp Diện tích các loại đất không sử dụng được cho nông nghiệp theo Bảng 2

Ba ̉ ng 2 Các loại đất không sử dụng được cho nông nghiệp

Nguồn: [43] a

Đất trồng trọt trên Thế giới chỉ có 1,5 tỉ ha (chiếm 10,8% tổng số đất đai, bằng 46% đất có khả năng canh tác nông nghiệp) còn 1,8 tỉ ha (54%) đất có khả năng nông nghiệp chưa được khai thác

Về mặt chất lượng đất nông nghiệp thì: đất có năng suất cao chỉ chiếm 14%, đất

có năng suất trung bình chiếm 28% và đất có năng suất thấp chiếm tới 58% Điều này cho thấy đất có khả năng canh tác nông nghiệp trên toàn thế giới có hạn, diện tích đất

có năng suất cao lại quá ít Mặt khác, mỗi năm trên thế giới bị mất 12 triệu ha đất trồng trọt cho năng suất cao bị chuyển thành đất phi nông nghiệp và 100 triệu ha đất trồng trọt bị nhiễm độc do việc sử dụng phân bón và các loại thuốc sát trùng [43] Đất nông nghiệp phân bố không đều trên thế giới, tỉ lệ giữa đất nông nghiệp so với đất tự nhiên trên các lục địa theo Bảng 03

Ba ̉ ng 3 Tỉ lệ % đất tự nhiên và đất nông nghiệp trên thế giới

Nguồn: [43]

Trên toàn Thế giới, diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp càng ngày càng giảm dần trong khi đó dân số ngày càng tăng Áp lực lên nguồn tài nguyên đất sẽ gia tăng một cách đáng kể trong vài thập niên tới Đến cuối 2015 dân số thế giới đã tăng lên 7,35 tỉ người Hiện tại, mức tăng hàng năm khoảng 80 triệu người Do đó, lượng đất hữu dụng cho cung cấp lương thực và nhu cầu khác của con người sẽ bị giảm Trong các nước đang phát triển (ngoại trừ Trung Quốc) dân số gia tăng cũng rất đáng kể trong khi đó thì nguồn tài nguyên đất đai có tiềm năng cho canh tác nhờ nước khoảng 2,6 tỉ ha, nhưng hiện nay trong số đó chỉ có 760 triệu ha đất sử dụng cho nông nghiệp Hơn 90% tiềm năng đất còn lại chủ yếu tập trung ở một số nơi như: vùng bán sa mạc Sahara ở Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh Gần một nửa diện tích đất này đang được bao phủ bởi rừng và các thực vật che phủ khác Thêm vào đó, trong một số diện tích đất nhất định, sử dụng cho nông nghiệp cũng bị hạn chế do sự giới hạn về một số tính chất hay thành phần đất riêng biệt [21]

Gia tăng nhu cầu lương thực trên thế giới do dân số tăng, nên sự thâm canh cây lương thực đã được tiến hành trong thời gian qua ở một số nước Điển hình nhất là cuộc cách mạng Xanh đã bảo đảm lương thực cho loài người, đặc biệt là cải thiện cuộc sống của khoảng 800 triệu người đói kém trước đó Cuộc cách mạng này ngày nay cũng đã bắt đầu gây ra nhiều tranh cãi: tuy đáp ứng được nhu cầu lương thực nhưng lại làm suy thoái môi trường, đặc biệt suy thoái đất đai về sự trữ chất dinh dưỡng và các

tính chất vật lý và hóa học khác [21]

Diện tích đất canh tác nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp do kết quả của quá trình: công nghiệp hóa, đô thị hóa và phát triển cơ sở hạ tầng Do đó, cần xem xét giữa phát triển kinh tế và sử dựng đất đai cho khu dân cư và cơ sở hạ tầng với sử dụng đất cho nông nghiệp

Trong số 5,2 tỉ ha đất, có đến 3,6 tỉ ha (chiếm 70%) đất thoái hóa, Bảng 4

Ba ̉ ng 4 Ước tính diện tích đất thoái hóa phần đất liền (triệu km 2 )

10,458 13,417 3,759 0,943 4,286 3,058 35,922

(Nguồn: Dregne và Chou, 1994)

Sự suy thoái đất đai gây ra bởi con người đã được tính đến trong vài thập kỷ qua Trong 1,5 tỉ ha đất sử dụng cho nông nghiệp trên thế giới thì có khoảng 1/3 diện tích đất này đã bị suy thoái do sử dụng quá mức bởi con người Tình trạng này cũng xảy ra cho khoảng 20% của 3,2 tỉ ha đất đồng cỏ chăn nuôi và 4 tỉ ha đất trồng rừng và cây bụi Sự thoái hóa đất có nghĩa là đất bị mất đi độ phì tự nhiên cho sản xuất ra sản phẩm

và tái lập vật liệu thô Hiện tượng rõ nhất trong đất là sự mất dần chất hữu cơ và dinh dưỡng là những chất cần thiết để tạo sinh khối do quá trình quản lý đất không đúng kèm theo là những tác động ảnh hưởng của sự xói mòn bởi gió và nước [27]

Nguyên nhân chính hiện nay gây nên sự suy thoái chất lượng đất chính trên bề

mặt của trái đất là do xói mòn, mặn hóa, phèn hóa, và gia tăng nồng độ kim loại nặng

và các chất khác trong đất Đồng thời ở những nơi có mật độ động vật cao thì cũng sẽ xảy ra hiện tượng đào xói đất hay di chuyển đất đi ở diện rộng

Ba ̉ ng 5 Ước tính diện tích đất thoái hóa do các nguyên nhân

5,27 2,54 1,03 0,27 9,11

2,24 0,26 0,43 0,12 3,05

10,94 5,49 2,39 0,83 19,65

(Nguồn: Oldeman, 1994)

Trong tất cả những nghiên cứu khoa học về mối quan hệ giữa nguồn tài nguyên đất đai và sự thay đổi môi trường toàn cầu, các chuyên gia cảnh báo rằng gia tăng sự khan hiếm nguồn tài nguyên đất đai và những ảnh hưởng đến sự suy thoái đất sẽ gây ra tình trạng đáng báo động cho loài người càng nhanh hơn trong ảnh hưởng của BĐKH

Ba ̉ ng 6 Các kiểu thoái hóa đất và nguyên nhân (triệu ha) Vùng Xói mòn do nước Xói mòn do gió Thoái hóa hóa học Thoái hóa lý học Tổng số

Thoái hóa

lý học

Tổng số (triệu ha)

(Nguồn: L J Clarke và T Friedrich, 2000)

Qua số liệu trên có thể thấy rằng sự thoái hóa đất có ảnh hưởng vô cùng lớn, dù mức độ và nguyên nhân khác nhau

1.1.2 Nghiên cứu xói mòn đất và hiện tượng xói mòn đất trên đất dốc tại Việt Nam

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu xói mòn đất trên Thế giới và Việt Nam

Trên Thế giới

Do sớm nhận thức được tác hại ghê gớm của xói mòn nên một số nước đã tiến hành nghiên cứu xói mòn một cách nghiêm túc Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng trong thực tế sản xuất đạt được hiệu quả cao Ngày nay một số nước cũng đã bắt tay nghiên cứu xói mòn và tìm biện pháp chống xói mòn

Tại Mỹ nghiên cứu về xói mòn đất và những ảnh hưởng của xói mòn tới năng xuất nông nghiệp đã được bắt đầu từ những năm 1930 Trong thời kỳ 1940 và 1956, các nhà nghiên cứu khoa học đã bắt đầu phát triển các qui trình lượng hoá để ước tính

khối lượng đất mất tại Corn Belt, Mỹ Một số hệ số đã được đã được đưa vào phương trình mất đất ban đầu mà trong đó độ dốc và các biện pháp chống mất đất đóng vai trò chính Người ta nhận ra rằng phương trình mất đất có thể có giá trị rất lớn đối với kế hoạch trồng trọt và phương trình Corn Belt có thể phù hợp với các vùng khác Năm

1946, một nhóm chuyên gia về xói mòn đã tổ chức một cuộc hội thảo tai Ohio nhằm đánh giá lại các hệ số đã được sử dụng trước đây và thêm vào hệ số mưa Trung tâm dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp (ARS) của Mỹ đã thiết lập trung tâm mất đất và dòng chảy mặt quốc gia tại trường đại học Purdue năm 1954 nhằm đặt, thu thập và củng cố các số liệu sẵn có trên toàn nước Mỹ Hơn 10.000 ngày liên tục về số liệu dòng chảy mặt và mất đất sau đó đã được thu thập từ dự án hợp tác nghiên cứu Liên Bang Hoa

Kỳ trong 49 Bang [26]

Các nghiên cứu xói mòn đất còn được các nhà khoa học Liên Xô cũ như Sobolev (1961), Zakharov (1971), Eguazarov (1963), Biotrev (1974) và Mirskhulava (từ 1960 đến 1976) tiến hành Các nghiên cứu của các nhà khoa học Liên Xô cũ đã đóng góp lý thuyết về cơ chế tác động của các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn Ngoài ra các nghiên cứu về xói mòn còn được nghiên cứu ở châu Phi do Haillet nghiên cứu ở Đại học Tổng hợp Pretoria, Staplz nghiên cứu ở Tangannica Hiện nay ở Châu Phi đã hình thành mạng lưới các trạm nghiên cứu xói mòn cung cấp các thông tin về xói mòn cho các ủy ban khoa học và chính phủ các nước trong khu vực

Ở Châu Á có khá nhiều công trình nghiên cứu xói mòn đã được tiến hành như Ấn

Độ, Nhật Bản, Thái Lan, Phillipin , điển hình là Chương trình Bảo tồn Sinh quyển Cibodas đặt tại tỉnh phía tây Java, Indonesia và nằm trong vị trí địa lý của huyện (Kabupaten) Bogor, Cianjur và Sukabumi Chương trình Bảo tồn Sinh quyển có một vùng trung tâm là Công viên Quốc gia Gudung Gede-Pangrango (khoảng 150 km2), một vùng đệm (có một phần bao quanh vùng trung tâm khoảng 48 km2) và một vùng chuyển bị ảnh hưởng mạnh bởi các hoạt động của con người Độ cao so với mặt biển

từ 300m cho tới hơn 3.000 m Công viên Quốc gia Gudung Gede-Pangrango có lượng mưa trung bình hàng năm trong khoảng 3.000 và 4.200 mm Mùa có lượng mưa nhiều nhất từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau có sự góp mặt của gió mùa Tây Bắc; những

tháng khô nhất (tháng 6 đến tháng 9) thì lượng mưa trung bình chỉ khoảng 100 mm Nhiệt độ trung bình năm từ 100C – 180C

Tại Việt Nam

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu xói mòn đã được thực hiện từ những năm 1960, năm 1964 một số Ban khoa học các tỉnh miền núi đã hướng dẫn nhân dân định canh định cư, áp dụng một số kết quả nghiên cứu xói mòn để chỉ đạo sản xuất bảo vệ đất

khỏi bị xói mòn, đặc biệt là chuyên đề "Vấn đề chống xói mòn" của Ban Khoa Học

tỉnh Lào Cai Năm 1964 – 1975, Viện Lâm Nghiệp - Bộ Thủy Lợi cũ đã xây dựng một

số trạm nghiên cứu xói mòn phục vụ cho lâm nghiệp ở Cầu Hai (Vĩnh Phúc), Sông Cầu (Bắc Giang), Hữu Lũng Lạng Sơn và An Châu (Cao Bằng) Từ các trạm nghiên cứu đã cung cấp những số liệu đáng tin cậy, qua đó đưa ra nhiều phương án chống xói mòn thích hợp với điều kiện canh tác của nước ta Song việc phát triển những trạm nghiên cứu đó chưa được phổ biến rộng rãi và cũng chưa làm được nhiều

Năm 1978 – 1981, Tác giả Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân

Cơ (Đại học Tổng Hợp Hà Nội) với công trình "Nghiên cứu xói mòn và thử nghiệm một số biện pháp chống xói mòn đất nông nghiệp Tây Nguyên" là một nghiên cứu bài

bản và tương đối đầy đủ về xói mòn đất tại Tây Nguyên Công trình thiết lập các trạm nghiên cứu xói mòn đất nông nghiệp tại Tây Nguyên thử nghiệm trên đất Bazan đã thu thập được rất nhiều tài liệu thực tế, qua đó nhóm tác giả đã đưa ra được một số phương pháp chống xói mòn trên cây công nghiệp và cây lương thực bảo vệ đất khỏi bị xói mòn Các nghiên cứu về xói mòn đất còn được nhiều nhà khoa học đề cập đến như Bùi Quang Toản và cộng sự đã xác định các đánh giá về định tính và định lượng cùng các giải pháp chống xói mòn trên những khu vực đất dốc cụ thể [20]

Việc nghiên cứu xói mòn đất ở nước ta cho đến nay có hai hướng cơ bản:

 Quan trắc thực nghiệm trên các bãi xói mòn cụ thể để xác định cụ thể các nhân

tố ảnh hưởng đến xói mòn;

 Dựa vào phương pháp thủy văn, thông qua việc xác định lượng bùn cát được

vận chuyển qua 1 đơn vị mặt cắt thủy văn để nghiên cứu xói mòn lưu vực

Cả hai hướng nghiên cứu này bổ sung cho nhau: Hướng thứ nhất cho những kết quả cụ thể, đặc biệt là xác định các biện pháp để hạn chế xói mòn trong việc sử dụng các diện tích đất cụ thể; Hướng thứ hai cho kết quả đánh giá tổng thể xói mòn lưu vực làm cơ sở để xác định các biện pháp tổng hợp phòng chống xói mòn

1.1.2.2 Xói mòn đất tại Việt Nam

Xói mòn đất: Là quá trình phổ biến nhất ở Việt Nam Với lượng mưa lớn 2.500mm và thậm chí 3.000 mm); Độ dốc lớn (28% với độ dốc >250); Chặt phá rừng

(1.500-để chuyển đổi mục đích sử dụng (từ 1945 đến 1993 giảm diện tích từ 14.325 triệu ha xuống 9.641 triệu ha) làm cho quá trình xói mòn đất ở Việt Nam xảy ra mạnh mẽ Bản đồ xói mòn đất ở Việt Nam (Hình 1) cho thấy mức độ xói mòn: Vùng có xói mòn đất mạnh là vùng núi phía Bắc và Trung Bộ với địa hình phức tạp, độ dốc lớn Phá rừng làm nương dãy hàng năm cộng thêm lượng mưa lớn vào mùa hè và mùa thu dẫn đến lượng đất mất lớn đến 500 tấn/ha [22]

Mức độ xói mòn đất còn thể hiện ở chỗ: Hàng năm, Sông Hồng ở miền Bắc Việt Nam tiếp nhận 130 triệu tấn đất màu mỡ (phù sa) do quá trình xói mòn [37] Ngoài ra, quá trình Xói mòn đất cũng phụ thuộc vào sử dụng đất trong Nông nghiêp (Bảng 7)

Ba ̉ ng 7 Ảnh hưởng của biện pháp sử dụng đất đến lượng đất mất

Nguồn: [22] a

Hình 1 Xói mòn đất tại Việt Nam [22]

Canh tác lúa nương thiếu biện pháp bảo vệ đất dẫn đến xói mòn do nước, mức độ xói mòn đất đến 175-260 tấn/ha lớp đất màu mỡ trong 1 năm Lượng đất mất tích đọng