Nghiên cứu phân cấp lưu vực thác giềng bắc kạn phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững

Tuy vậy, việc phân cấp điều kiện lưu vực ở quốc gia này vẫn được quan tâm lớn của chính phủ nhằm định hướng chiến lược bảo tồn những nét đặc trưng tự nhiên trong các lưu vực của đất nước

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS PHÙNG VĂN KHOA

Hà Nội - 2014

LỜI CẢM ƠN

Thời gian học tập và nghiên cứu thạc sỹ khóa học 2012 - 2014 chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng đã bước vào giai đoạn kết thúc Được sự nhất trí của Trường Đại học Lâm nghiệp, phòng Đào tạo sau đại học tôi thực hiện đề tài

“Nghiên cứu phân cấp lưu vực Thác Giềng - Bắc Kạn phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững” tại tỉnh Bắc Kạn Sau 8 tháng thực hiện đến nay đề tài đã hoàn thành

Để tỏ lòng biết ơn, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Phùng Văn Khoa, người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tận tình, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong quá trình nghiên cứu giúp tôi hoàn thành đề tài Cảm ơn chân thành tới các thầy, cô giáo khoa Quản lý tài nguyên rừng, các thầy, cô giáo, cán bộ phòng Đào tạo sau đại học đã nhiệt tình giảng dạy, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu đề tài

Xin chân thành cảm ơn tới Chi cục Kiểm lâm, Trung tâm Khí tượng và Thủy văn tỉnh Bắc Kạn, UBND, phòng Thống kê thị xã Bắc Kạn, Chi cục thống kê, Hạt kiểm lâm huyện Bạch Thông, Chợ Đồn, các hộ gia đình, trưởng thôn, các cán bộ UBND các xã Xuất Hóa, Huyền Tụng, Cẩm Giang, Quân Bình, huyện Bạch Thông, thị trấn Bằng Lũng, xã Quang Thuận, Dương Phong, Đông Viên, Rã Bản, Phương Viên huyện Chợ Đồn đã tận tình giúp đỡ tôi trong việc điều tra, phỏng vấn thu thập

số liệu, nơi ăn nghỉ trong thời gian lưu trú tại địa phương

Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài, tuy nhiên do đối tượng nghiên cứu là lưu vực lớn trải rộng trên nhiều đơn vị xã, phường, thị trấn và thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nên rất khó khăn trong việc điều tra thu thập số liệu Ngoài ra, do điều kiện về thời gian và tư liệu tham khảo còn hạn chế, bản thân tôi còn chưa có nhiều kinh nghiệm và kiến thức về nghiên cứu phân cấp lưu vực nên luận văn chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các các thầy, cô giáo và các bạn để luận văn hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Nguyễn Đình Vũ

MỤC LỤC

TRANG BÌA PHỤ

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên thế giới 3

1.2 Ở Việt Nam 13

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 16

2.1.1 Mục tiêu tổng quát 16

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 16

2.2 Đối tượng nghiên cứu 16

2.3 Nội dung nghiên cứu 16

2.4 Phương pháp nghiên cứu 16

2.4.1 Phương pháp kế thừa 16

2.4.2 Phương pháp điều tra thực địa 17

2.4.3 Phương pháp nội nghiệp 20

2.4.3.1 Phân cấp lưu vực theo phương pháp phân cấp phòng hộ 20

2.4.3.2 Phân cấp lưu vực theo phương pháp phân cấp điều kiện 21

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23

3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 23

3.1.1 Vị trí địa lí, địa hình 23

3.1.2 Khí hậu, thủy văn 23

3.1.3 Thổ nhưỡng, đất đai 25

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 25

3.3 Đánh giá thuận lợi và khó khăn 28

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Mô tả hình thái và đặc trưng cơ bản lưu vực Thác Giềng 29

4.1.1 Mô tả hình thái lưu vực Thác Giềng 29

4.1.1.1 Xác định điểm đầu ra của lưu vực (Outlet) 29

4.1.1.2 Xác định ranh giới, diện tích, chu vi, hình dạng lưu vực 29

4.1.1.3 Xác định các đơn vị hành chính trong lưu vực 30

4.1.2 Các đặc trưng cơ bản lưu vực Thác Giềng 33

4.1.2.1 Độ dốc của lưu vực 33

4.1.2.2 Độ cao của lưu vực 34

4.1.2.3 Đặc điểm hiện trạng sử dụng đất trong lưu vực 35

4.1.2.4 Đặc điểm khí tượng thủy văn của lưu vực 45

4.1.2.5 Đặc điểm thổ nhưỡng của lưu vực 49

4.1.2.6 Chỉ số hình dạng tròn của các tiểu lưu vực 51

4.2 Thực trạng lưu vực Thác Giềng 52

4.2.1 Các đặc trưng sinh học 53

4.2.1.1 Độ che phủ rừng 53

4.2.1.2 Hình dạng của các khe tụ thủy 53

4.2.1.3 Khoảng cách từ các vùng tác động chủ yếu của con người đến sông, suối 54

4.2.1.4 Biểu hiện của trượt, sạt lở đất 55

4.2.1.5 Mức chăn thả 55

4.2.1.6 Mục đích sử dụng sông, suối 56

4.2.2 Đặc trưng về điều kiện khí hậu 57

4.2.2.1 Tổng lượng mưa bình quân năm trong nhiều năm của lưu vực 57

4.2.2.2 Biên độ giao động nhiệt độ trong lưu vực 57

4.2.3 Những đặc trưng về dân số trong lưu vực 57

4.2.4 Những đặc trưng về kinh tế - xã hội trong lưu vực 58

4.2.4.1 Điều kiện đường trang trại/đường lâm nghiệp 58

4.2.4.2 Điều kiện hệ thống tưới tiêu trong lưu vực 58

4.2.4.3 Các hoạt động khai khoáng trong lưu vực 59

4.2.4.4 Biểu hiện của sự suy thoái đất canh tác 60

4.2.4.5 Các hoạt động quản lý đất 62

4.2.4.6 Khả năng xảy ra lửa rừng 63

4.2.4.7 Sự xuất hiện của động vật hoang dã 64

4.3 Phân cấp lưu vực Thác Giềng 65

4.3.1 Phân cấp phòng hộ lưu vực Thác Giềng 65

4.3.1.1 Cơ sở phân cấp phòng hộ lưu vực Thác Giềng 65

4.3.1.2 Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp độ dốc 66

4.3.1.3 Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp độ cao 68

4.3.1.4 Phân loại và xây dựng bản đồ phân loại hiện trạng rừng 69

4.3.1.5 Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp lượng mưa 70

4.3.1.6 Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp độ dày tầng đất 72

4.3.1.7 Phân cấp và xây dựng bản đồ chỉ số hình dạng tròn của lưu vực 74

4.3.1.8 Xây dựng bản đồ phân cấp phòng hộ lưu vực Thác Giềng 75

4.3.1.9 Đặc điểm các cấp phòng hộ và hiệu quả các mô hình sử dụng đất 80

4.3.2 Phân cấp điều kiện lưu vực 87

4.3.2.1 Cơ sở lựa chọn các tiêu chí phân cấp điều kiện lưu vực 87

4.3.2.2 Đánh giá cho điểm các tiêu chí và tính điểm chung toàn lưu vực 88

4.3.2.3 Kết quả điều tra và đánh giá cho điểm các tiêu chí 89

4.4 Đề xuất các giải pháp quy hoạch và sử dụng đất cho từng cấp phòng hộ 94

4.4.1 Giải pháp quy hoạch và sử dụng đất cho cấp phòng hộ số 1 94

4.4.1.1 Cấp phòng hộ 1A 94

4.4.1.2 Cấp phòng hộ 1B 95

4.4.2 Giải pháp quy hoạch và sử dụng đất cho cấp phòng hộ số 2 96

4.4.3 Giải pháp quy hoạch và sử dụng đất cho cấp phòng hộ số 3 99

4.4.4 Một số giải pháp khác 102

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 104

1 Kết luận 104

2 Tồn tại 106

3 Khuyến nghị 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ BIỂU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các tiêu chí và đánh giá trong phân cấp lưu vực ở Bhutan 8

Bảng 1.2 Điểm phân chia cấp lưu vực ở Bhutan 11

Bảng 2.1 Điểm phân chia cấp điều kiện lưu vực Thác Giềng 21

Bảng 4.1 Diện tích lưu vực phân bố trong các đơn vị hành chính 31

Bảng 4.2 Diện tích các loại hình sử dụng đất trong lưu vực 36

Bảng 4.3 Đặc điểm tầng cây cao 39

Bảng 4.4 Đặc điểm cây bụi, thảm tươi 41

Bảng 4.5 Đặc điểm các mô hình trồng cây lâm nghiệp 41

Bảng 4.6 Đặc điểm các mô hình trồng cây lương thực 42

Bảng 4.7 Đặc điểm các mô hình trồng cây ăn quả 44

Bảng 4.8 Đặc điểm khí tượng trong lưu vực 45

Bảng 4.9 Giá trị lượng mưa và tọa độ các trạm thủy văn 47

Bảng 4.10 Lượng mưa và diện tích vùng phân bố 48

Bảng 4.21 Hình dạng khe tụ thủy 53

Bảng 4.22 Khoảng cách từ các vùng tác động chủ yếu đến sông suối 54

Bảng 4.23 Loại hình và mức chăn thả 56

Bảng 4.24 Điều kiện đường trang trại/đường lâm nghiệp 58

Bảng 4.25 Điều kiện hệ thống tưới tiêu trong lưu vực 59

Bảng 4.26 Biểu hiện của suy thoái đất canh tác 61

Bảng 4.27 Hoạt động quản lý đất 62

Bảng 4.28 Mức độ sử dụng lửa của người dân 64

Bảng 4.29 Tần suất xuất hiện các loài động vật hoang dã chủ yếu 65

Bảng 4.11 Kết quả phân cấp độ dốc 67

Bảng 4.12 Kết quả phân cấp độ cao 69

Bảng 4.13 Đặc điểm phân bố lượng mưa trên diện tích các vùng 72

Bảng 4.14 Diện tích các cấp độ dày tầng đất 73

Bảng 4.15 Ma trận so sánh và trọng số các yếu tố 77

Bảng 4.16 Diện tích các cấp phòng hộ 80

Bảng 4.17 Hiệu quả kinh tế các mô hình sử dụng đất 83

Bảng 4.18 Hiệu quả sinh thái các mô hình sử dụng đất 85

Bảng 4.19 Hiệu quả xã hội các mô hình canh tác 87

Bảng 4.20 Điểm phân chia cấp điều kiện lưu vực Thác Giềng 89

Bảng 4.30 Bảng chấm điểm và tính điểm trung bình chung toàn lưu vực 93

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 4.1 Trạm thủy văn Thác Giềng 29

Hình 4.2 Ranh giới lưu vực Thác Giềng 30

Hình 4.3 Ranh giới các đơn vị hành chính lưu vực Thác Giềng 31

Hình 4.4 Bản đồ độ dốc lưu vực Thác Giềng 34

Hình 4.5 Bản đồ độ cao lưu vực Thác Giềng 35

Hình 4.6 Hiện trạng sử dụng đất lưu vực Thác Giềng 36

Hình 4.7 Bản đồ phân bố lượng mưa lưu vực Thác Giềng 48

Hình 4.8 Bản đồ các loại đất lưu vực Thác Giềng 50

Hình 4.9 Hình dạng các tiểu lưu vực 51

Hình 4.10 Bản đồ phân cấp độ dốc 67

Hình 4.11 Bản đồ phân cấp độ cao 69

Hình 4.12 Bản đồ phân loại hiện trạng rừng 70

Hình 4.13 Bản đồ phân cấp lượng mưa 71

Hình 4.14 Bản đồ phân cấp độ dày tầng đất 73

Hình 4.15 Bản đồ phân cấp chỉ số hình dạng tròn các tiểu lưu vực 74

Hình 4.16 Bản đồ phân cấp phòng hộ lưu vực Thác Giềng 79

ĐẶT VẤN ĐỀ

Quy hoạch và sử dụng đất bền vững là vấn đề quan trọng đối với sự phát triển lâu bền của quốc gia, nó được thực hiện trên nhiều quy mô khác nhau từ xã, huyện, tỉnh đến cả nước Các đơn vị hành chính này thường nằm trong một lưu vực nhất định và để quy hoạch sử dụng đất hiệu quả chúng ta phải đánh giá chính xác được tình trạng hiện tại và xu thế biến đổi trong tương lại của lưu vực đó Nói đến lưu vực không chỉ kể đến các bộ phận tài nguyên chính trong lưu vực như đất, thực vật, nước mà còn phải kể đến cả các nhân tố con người, xã hội, kinh tế trong lưu vực đó

Sự quản lý và sử dụng không bền vững các nguồn tài nguyên trong lưu vực như mất rừng, canh tác nông nghiệp không bền vững, ô nhiễm môi trường là nguyên nhân quan trọng dẫn tới đói nghèo ở miền núi và thiên tai

ở các vùng hạ lưu

Lưu vực Thác Giềng được tính từ trạm thủy văn Thác Giềng, xã Xuất Hóa, thị xã Bắc Kạn nằm ở phía thượng nguồn của dòng sông Cầu và trải rộng trên nhiều đơn vị xã, phường, thị trấn của tỉnh Bắc Kạn Địa hình chủ yếu là đồi núi, hệ thống sông suối dày đặc, thảm thực vật rừng phong phú và

đa dạng, khí hậu có tính chất chung của khí hậu khu vực Bắc bộ Kinh tế - xã hội phát triển chủ yếu dựa vào phát triển ngành sản xuất nông lâm nghiệp với những đặc trưng của các loại hình canh tác trên đất dốc Văn hóa mang đậm bản sắc của nhiều nhóm dân tộc, đa phần là các nhóm dân tộc thiểu số (Số liệu được tổng hợp từ các báo cáo điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội các huyện thị trong lưu vực Thác Giềng) Cũng như những lưu vực khác, việc nghiên cứu đề xuất các giải pháp quy hoạch và sử dụng đất bền vững lưu vực Thác Giềng còn nhiều hạn chế, chưa có nhiều cơ sở khoa học, thường dựa vào thực trạng sử dụng đất, kiến thức, kinh nghiệm và các điều kiện kinh tế xã hội khác ở địa phương Hay nói cách khác, việc phân cấp lưu vực phục vụ công

tác quy hoạch sử dụng đất hiện nay ít được quan tâm, chưa mang tính hệ thống

Nghiên cứu phân cấp lưu vực Thác Giềng sẽ cho ta cái nhìn xác thực tình trạng, tiềm năng theo không gian và thời gian của lưu vực Từ đó đưa ra các giải pháp quy hoạch sử dụng đất, các tác động tích cực đến lưu vực theo

không gian và thời gian một cách hợp lý Đề tài “Nghiên cứu phân cấp lưu

vực Thác Giềng - Bắc Kạn phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững”

được thực hiện nhằm cung cấp cơ sở khoa học góp phần giải quyết các vấn đề

từ thực tiễn nêu trên

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

Hiện nay trên thế giới có ít nhất 2 hình thức phân cấp lưu vực chủ yếu,

đó là phân cấp điều kiện (điều kiện hiện trạng) và phân cấp đầu nguồn Tùy theo yêu cầu và mục tiêu cụ thể mà áp dụng hình thức phân cấp nào cho phù hợp Tuy nhiên, trong thực tế, 2 hình thức phân cấp đó không hoàn toàn độc lập nhau mà chúng có những liên hệ và bổ sung cho nhau [13]

Phân cấp điều kiện hay còn gọi là phân cấp mức độ bị tác động Theo cục lâm nghiệp Hoa kỳ (USDA Forest Service), phân cấp điều kiện lưu vực (Watershed condition classification) là quá trình mô tả các điều kiện lưu vực theo các cấp (hoặc hạng, loại) rời rạc phản ánh thực trạng về chức năng hoặc tính nguyên vẹn của lưu vực, từ đó làm cơ sở đề xuất các giải pháp tức thời nhằm bảo tồn và phục hồi lưu vực Lưu vực đảm bảo tính nguyên vẹn cao là lưu vực không hoặc có rất ít biểu hiện về những tác động tiêu cực của con người Theo đó, điều kiện của lưu vực (watershed condition) có thể được chia thành 3 cấp, bao gồm:

Cấp 1 : Các chức năng cơ bản của lưu vực được duy trì ở trạng thái tốt Lưu vực thể hiện tính nguyên vẹn về đặc điểm địa mạo, thủy văn và sinh học tương thích với những đặc trưng tự nhiên vốn có của nó

Cấp 2: Các chức năng cơ bản của lưu vực được duy trì ở trạng thái bình thường Lưu vực thể hiện khá tốt tính nguyên vẹn về đặc điểm địa mạo, thủy văn và sinh học tương thích với những đặc trưng tự nhiên vốn có của nó

Cấp 3: Các chức năng của lưu vực được duy trì ở trạng thái yếu Lưu vực thể hiện kém tính nguyên vẹn về đặc điểm địa mạo, thủy văn và sinh học tương thích với những đặc trưng tự nhiên vốn có của nó

Theo William và cộng sự (1997) (dẫn theo Potyondy và cộng sự, 2011), lưu vực vận hanh tốt các chức năng thể hiện ở 5 đặc điểm quan trọng sau đây:

1- Giữ được tính nguyên vẹn cao về sinh học và các điều kiện sinh cảnh, đảm bảo cho sự tồn tại và phát triển của các loài động thực vật tự nhiên

2- Có khả năng chịu đựng và phục hồi nhanh chóng từ các xáo trộn tự nhiên và do con người gây ra

3- Thể hiện tính thông thủy theo chiều dọc của các dòng sông, suối, theo chiều ngang tính từ lòng sông, suối đến các vùng lân cận như vùng bán ngập, vùng thung lũng và theo chiều thẳng đứng từ dòng chảy mặt cho đến các dòng chảy dưới mặt đất

4- Duy trì khả năng cung cấp các dịch vụ sinh thái quan trọng như nước

có chất lượng cao, khả năng cung cấp nước vào mực nước ngầm và dòng chảy sông, suối, duy trì các quần xã ven bờ và không thể hiện những biến đổi lớn

về khí hậu

5- Duy trì sức sản xuất lâu dài của đất

Những đặc điểm trên là cơ sở nhận dạng quan trọng để đánh giá và phân cấp điều kiện lưu vực Tuy nhiên, trong thực tế, việc phân cấp này vẫn mang tính chủ quan khá lớn do 3 lý do chủ yếu sau đây (Potyondy và công sự, 2011):

1- Thực trạng vận hành các chức năng cơ bản của lưu vực không dễ nhận dạng bên ngoài

2- Điều kiện lưu vực có tính địa phương và có nhiều quan điểm, phương pháp đánh giá khác nhau

3- Các thuộc tính đặc trưng của lưu vực cũng luôn biến đổi do chịu sự chi phối và vận động không ngừng của các yếu tố tự nhiên và xã hội

Để tăng tính khách quan và cơ sở khoa học trong phân cấp điều kiện lưu vực, Cục Lâm nghiệp Hoa Kỳ (Potyondy và cộng sự, 2011) đã đề nghị sử

dụng bộ 12 tiêu chí phán ánh tổng hợp các thuộc tính cơ bản của các quá trình chủ yếu diễn ra trong lưu vực Các tiêu chí này đại diện cho các chức năng và quá trình liên quan đến điều kiện thổ nhưỡng và thủy văn lưu vực Vì vậy, đây

là căn cứ để phân cấp đồng thời là căn cứ để đánh giá hiệu quả các biện pháp tác động trong các chương trình quản lý lưu vực khác nhau Tuy nhiên, việc đánh giá từng tiêu chí phải được thể hiện ở quy mô lưu vực Bộ 12 tiêu chí được sử dụng bao gồm: 1- Chất lượng nước (Water quality); 2- Số lượng nước (Water quantity); 3- Sinh cảnh thủy sinh (Aquatic habitat); 4- Thủy sinh

hệ (Aquatic Biota); 5- Thảm thực vật ven bờ và thực vật vùng ngập nước (Riparian/Wetland Vegetation); 6- Hệ thống giao thông bộ (Roads and Trails); 7- Thổ nhưỡng (Soils); 8- Chế độ cháy hoặc lửa tự nhiên (Forest Cover); 9- Độ che phủ của rừng (Forest Cover); 10- Thảm thực vật thảo nguyên, bãi chăn thả, vùng cây bụi và cây gỗ rải rác; 11- Các loài xâm hại trên cạn (Terrestrial Invasive Species); 12- Sức khỏe rừng (Forest Health)

Mười hai tiêu chí trên được gộp lại thành 4 nhóm tạo thành một mô hình cấu trúc hệ thống phục vụ công tác phân cấp điều kiện lưu vực trong thực tế Trong đó gồm nhóm các tiêu chí vật lý vùng nước (Aquatich physical) chiếm trọng số 30%, các tiêu chí thủy sinh (Aquatic biological) chiếm trọng số 30%, các tiêu chí vật lý vùng cạn (Terrestrial physical) chiếm 30% và các tiêu chí sinh học vùng cạn (Terrestrial biological) chiếm 10%

Từng tiêu chí được đánh giá xếp hạng theo 3 cấp bới các chuyên gia, bao gồm: Cấp 1: Điều kiện tốt, có điểm trung bình từ 1,0 - 1,6, Cấp 2: điều kiện khá, có điểm số từ 1,7 - 2,2, Cấp 3: Điều kiện kém, có điểm số từ 2,3 - 3,0 Sau khi tính điểm cho tất cả các tiêu chí thì tính trung bình điểm số theo các trọng số đã xác định Nếu điểm trung bình từ 1,0 - 1,6 thì đó là điều kiện tốt, được xếp vào Cấp 1, điểm số từ 1,7 - 2,2 là điều kiện khá, được xếp vào Cấp 2, điểm số từ 2,3 - 3,0 là điều kiện kém, được xếp vào Cấp 3

Các phương pháp trên có ưu điểm là có thể đánh giá nhanh điều kiện thực trạng lưu vực từ đó có các biện pháp tác động kịp thời Tuy nhiên, hầu hết các phương pháp đều mang tính chủ quan khá lớn ở người đánh giá và cho điểm các tiêu chí Ngoài ra, việc điều tra, đánh giá cho điểm đòi hỏi phải có đội ngũ chuyên gia nhiều kinh nghiệm thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau

Phân cấp điều kiện lưu vực áp dụng ở Bhutan: Là một quốc gia nhỏ nằm sâu trong vùng núi non hiểm trở ở vùng Nam Á dưới chân núi Himalaya, giữa Tây Tạng, Ấn Độ, Trung Quốc và Nêpal, Vương quốc Bhutan có khoảng 700.000 người, trong đó 100% dân số theo đạo phật Đây là một trong những quốc gia có tính nguyên vẹn về các lưu vực cao nhất trên thế giới bởi có độ che phủ của rừng vào mức xấp xỉ 75% và hầu như không có bất kỳ một tác động tiêu cực nào đáng kể vào các hệ sinh thái tự nhiên [13]

Tuy vậy, việc phân cấp điều kiện lưu vực ở quốc gia này vẫn được quan tâm lớn của chính phủ nhằm định hướng chiến lược bảo tồn những nét đặc trưng tự nhiên trong các lưu vực của đất nước và đảm bảo tính nguyện vẹn bền vững về cảnh quan sinh thái cũng như tính đa dạng sinh học trong tương lai để thu hút khách du lịch và giữ các hoạt động của con người ở mức thân thiện với môi trường

Dựa trên các điều kiện thực tế và những mục tiêu cụ thể quản lý các lưu vực ở Bhutan, người ta đã đề nghị chọn 4 nhóm tiêu chí để đánh giá và phân cấp điều kiện lưu vực thành 3 cấp: Cấp 1 - Lưu vực nguy cấp hay bị tác động mạnh (Critical) - cần phải có những tác động quản lý, Cấp 2 - Lưu vực có các điều kiện bình thường (Nomal) - cần hoạt động giám sát định kỳ, Cấp 3 - Lưu vực nguyên vẹn (Pristine) - không cần tác động (Department of Forest & Park Service, Ministry of Agriculture & Forest, Bhutan, 2011)

Bốn nhóm tiêu chí đó bao gồm: Các đặc trưng sinh học (Biophysical features), đặc trưng điều kiện khí hậu (Climatic conditons), đặc trưng dân số

(Demographic features), đặc trưng về kinh tế - xã hội (Socio-economic factors)

1- Các đặc trưng về sinh học: Loại rừng (lá rộng, lá kim, hỗn loài); Độ che phủ của rừng/thảm thực vật (%); Độ dốc (% hoặc độ); Kiểu kiến tạo địa chất và loại đá mẹ; Hướng phân bố của lớp đá mẹ (song song hoặc vuông góc với hướng dốc); Dạng đường tụ thủy/thung lũng (kiểu chữ U hoặc chữ V); Hàm lượng chất lắng đọng trong dòng chảy sông, suối; Khoảng cách các vùng tác động chính của con người đến sông, suối; Sự hiện diện của các dạng trượt, sạt lở đất; Sự hiện diện của xói mòn rãnh; Dấu hiệu của chăn thả quá mức; Dấu hiệu của sự suy thoái rừng; Loại đất (thành phần cơ giới, độ sâu); Độ dốc của sông, suối; Nguồn nước của sông, suối; Các hoạt động sử dụng sông, suối; Khoảng phân bố độ cao của lưu vực

2- Đặc trưng về điều kiện khí hậu: Vùng sinh thái nông nghiệp của lưu vực; Lượng mưa năm trung bình trong nghiều năm của lưu vực (tốt nhất nên được thể hiện dưới dạng đường cong giáng thủy qua các năm); Hướng lưu vực; Biên độ dao động của nhiệt độ trong lưu vực (0C); Hướng gió

3- Đặc trưng về dân số trong lưu vực: Số nhân khẩu; Số hộ (trong lưu vực); Số hộ bên ngoài lưu vực nhưng phụ thuộc vao lưu vực; Số làng, bản; Mật độ dân số (trong lưu vực); Tổng số gia súc; Loại quản lý chăn thả; Tổng

số gia súc từ bên ngoài được chăn thả trong lưu vực

4- Đặc trưng về kinh tế - xã hội trong lưu vực:

Những đặc trưng này được thể hiện trong 4 nhóm chính, đó là kiểu sử dụng đất, các hoạt động quản lý đất đai, hạ tầng cơ sở và sinh kế, cụ thể như sau: Vàng đất ướt; Vùng đất khô; Vùng đất hoa màu; Vùng đất chăn thả; Mức

độ sử dụng chất bảo vệ thực vật, phân hóa học; Cường độ canh tác (số chu kỳ cây trồng/năm); Đường trang trại; Hệ thống tưới tiêu; Các hoạt động khai khoáng; Dấu hiệu của sức ép lên tài nguyên thiên nhiên; Những biểu hiện của

sự thoái hóa đất canh tác; Các hoạt động quản lý đất đai; Các hoạt động quản

lý nước; Sự xuất hiện lửa rừng; Sự hiện diện của các loài động vật hoang dã

Bốn bộ tiêu chí trên sẽ được dùng để mô tả và phân cấp điều kiện lưu vực khác nhau Sau khi xác định được lưu vực nguy cấp (Critical watershed) thì cần thu thập bổ sung các dữ liệu chi tiết nhằm phục vụ cho việc xây dựng

kế hoạch quản lý lưu vực khả thi và khả dụng theo các mục tiêu đã xác định

Có 22 tiêu chí trong bốn nhóm tiêu chí trên đã được đề nghị sử dụng để đánh giá và phân cấp nhanh điều kiện lưu vực bảng 1.1

Bảng 1.1 Các tiêu chí và đánh giá trong phân cấp lưu vực ở Bhutan

thủy/thung lũng

Nếu hình chữ V: Điểm số ≤ 25%

Phần lớn hình chữ V: Điểm số 26-50%

Trượt, lở đất do tự nhiên: Điểm số 51-75%

Không có trượt, sạt lở đất: Điểm số 76-100%

xói mòn đất theo rãnh

Cả xói mòn rãnh do tự nhiên và nhân tạo: Điểm số ≤ 25% Xói mòn rãnh do nhân tạo: Điểm số 26-50% Xói mòn ranh tự nhiên: Điểm số 51-75%

Không có xói mòn rãnh: Điểm số 76-100%

Chăn thả nghiêm trọng (6-9tháng): Điểm số 26-50% Chăn thả trung bình (3-6tháng): Điểm số 51-75% Chăn thả ít (<3tháng): Điểm số 76-100%

Rừng bị suy thoái 50-75%: Điểm số 26-50% Rừng bị suy thoái 25-50%: Điểm số 51-75% Rừng bị suy thoái < 25%: Điểm số 76-100%

Độ dốc 50-75%: Điểm số 26-50%

Nước uống/thủy điện: Điểm số 41-60%

Nước tưới/thủy điện: Điểm số 61-80%

Thủy điện: Điểm số ≥ 81%

trại/đường lâm nghiệp

trong lưu vực

Điều kiện tốt: Điểm số ≥ 67%

Điều kiện trung bình: Điểm số 34-66%

Điều kiện kém: Điểm số ≤ 33%

tiêu trong lưu vực

Điều kiện tốt: Điểm số ≥ 67%

Điều kiện trung bình: Điểm số 34-66%

Điều kiện kém: Điểm số ≤ 33%

khoáng trong lưu vực

Thực hiện đúng quy định: Điểm số ≥ 67%

Thực hiện tương đối tốt quy định: Điểm số 34-66% Không thực hiện theo quy định: Điểm số ≤ 33%

nguồn tài nguyên thiên

nhiên trong lưu vực

Không có suy thoái đất: Điểm số ≥ 67%

Suy thoái đất trung bình: Điểm số 34-66%

Suy thoái đất nghiêm trọng: Điểm số ≤ 33%

(Chủ yếu dựa vào dấu hiệu xói mòn và rửa trôi đất)

đất

Thực hiện các biện pháp bảo tồn đất và nước: Điểm số 76-100%

Một phần thực hiện các biện pháp bảo tồn đất và nước: Điểm số 51-75%

Không thực hiện các biện pháp bảo tồn đất và nước: Điểm số 26-50%

Có biểu hiện ô nhiễm từ khu vực: Điểm số ≤ 25%

rừng

không có lửa rừng: Điểm số 76-100%

Khả năng xảy ra lửa rừng thấp: Điểm số 51-75% Khả năng xảy ra lửa rừng trung bình: Điểm số 26-50% Khả năng xảy ra lửa rừng cao: Điểm số ≤ 25%

Bảng 1.2 Điểm phân chia cấp lưu vực ở Bhutan

≤ 33 Cấp 1: Nguy cấp, cần tác động ngay

34 - 66 Cấp 2: Bình thường - cần sự giám sát định kỳ

≥ 67 Cấp 3: Nguyên vẹn - không cần tác động Phương pháp phân cấp áp dụng ở Bhutan cũng có ưu điểm là đánh giá nhanh điều kiện thực trang của lưu vực từ đó có các biện pháp tác động kịp thời xong vẫn không tránh được nhược điểm về yếu tố chủ quan trong việc cho điểm các yếu tố

Phân cấp đầu nguồn là quá trình phân chia lưu vực thành các vùng có tính đồng nhất tương đối cao về các yếu tố tự nhiên cấu thành lưu vực nhưng

tập trung chủ yếu và các yếu tố ảnh hưởng quyết định đến xói mòn và suy thoái đất, độ ổn định của nền địa chất và khả năng điều tiết nước của lưu vực Các yếu tố đó bao gồm độ dốc, độ cao, dạng đất (còn gọi là dạng địa hình - Landform), loại đất và bề dày tầng đất, lượng mưa, nền địa chất và độ che phủ của thảm thực vật Ngoài ra, còn một số yếu tố đặc thù khác phán ánh chức năng phòng hộ của các hệ sinh thái trong lưu vực cũng cần được quan tâm trong quá trình phân cấp lưu vực, đó là các hệ sinh thái thuộc vùng ven bờ sông, suối, ven hồ hoặc ven đập, vùng hay xảy ra xói lở đất, ven đô thị, khu công nghiệp, gần khu khai khoáng và khu vực ô nhiễm có tính lâu dài, vùng cửa sông và ven biển Do tính đặc thù về hệ sinh thái và do vai trò phòng hộ quan trọng cho nên các vùng này khi phân cấp đầu nguồn lưu vực thường phải được tách riêng và phải được xếp vào những vùng phòng hộ ưu tiên nhất

Phân cấp đầu nguồn được các nước trên thế giới sử dụng chủ yếu là phương pháp (1) lựa chọn các biến số, cho điểm các biến số tham gia vào quá trình xác định các cấp phòng hộ lưu vực và phương pháp (2) tổ hợp các biến

số đánh giá nhằm đưa ra giá trị của cấp phòng hộ cho một vùng nào đó trong lưu vực Các biến số tham gia đánh giá và phân cấp đầu nguồn lưu vực được phối hợp theo một nguyên tắc nhất định, đó là sử dụng kỹ thuật mô hình hóa quan hệ qua lại giữa các biến số và cấp đầu nguồn thông qua phương trình tuyến tính đa biến Các biến số tham gia đó là: độ dốc, dạng đất, độ cao, đất

và địa chất

Đối với phân cấp đầu nguồn, Ủy Ban sông Mê Công trên cơ sở đánh giá phân cấp của các chuyên gia cho mỗi khu vực thuộc vùng hạ lưu sông Mê Công kết hợp với kết quả điều tra đánh giá các yếu tố cơ bản phân cấp đầu nguồn trong mỗi khu vực đó đã xây dựng được các phương trình phân cấp đầu nguồn cho mỗi vùng Phương trình tổng quát cho vùng hạ lưu sông Mê Công có dạng: WSC = a + b độ dốc + c dạng đất + d độ cao (trong đó: WSC

là giá trị cấp đầu nguồn, a, b, c, d là các tham số của phương trình được xác

định từ kết quả khảo sát điều kiện thực tế và đánh giá của chuyên gia cho mỗi vùng) Cấp đầu nguồn được chia thành 5 cấp và được xác định dựa trên các khoảng giá trị của WSC

Phương pháp phân cấp đầu nguồn dựa vào phương trình phân cấp thông qua việc đánh giá và phân cấp các biến số, mô hình hóa quan hệ giữa các biến số và cấp đầu nguồn bằng phương trình tuyến tính đa biến thể hiện tính khoa học, giúp quá trình đánh giá và phân cấp lưu vực chính xác hơn Tuy nhiên, hầu hết các mô hình phân cấp sử dụng 3 yếu tố chủ yếu là độ dốc,

độ cao và dạng địa hình để phân cấp sẽ không đánh giá được hết các quá trình diễn ra trong lưu vực

tố bổ trợ như đối với các vùng đất dễ bị xói mòn tăng thêm 1 cấp, vùng đất mỏng tăng thêm một cấp [13]

Phương pháp phân cấp xung yếu đầu nguồn do Ủy Ban sông Mê Công

áp dụng ở Thái Lan đã được áp dụng ở Việt Nam, Lào và Campuchia vào những năm 1990 Đây là phương pháp sử dung kỹ thuật mô hình hóa quan hệ qua lại giữa các biến số và cấp xung yếu đầu nguồn thông qua phương trình tuyến tính đa biến Dự kiến ban đầu chọn 5 biến số đó là độ dốc, dạng đất, độ cao, đất và địa chất Tuy nhiên, do những khó khăn về nguồn dữ liệu nên chỉ

3 biến số là độ dốc, dạng đất và độ cao được lựa chọn để sử dụng (Cẩm nang ngành lâm nghiệp, 2006)

Phương pháp phân cấp xung yếu đầu nguồn do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đề xuất và áp dụng từ đầu những năm 1990s do GS.TSKH

Nguyễn Ngọc Lung, PGS Vũ Đình Phương, GS.TS Nguyễn Xuân Quát phát triển Đây là phương pháp phân cấp dựa trên việc cho điểm có trọng số các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất và dòng chảy (Cẩm nang ngành Lâm nghiệp, 2006)

Năm 2005, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã phê duyệt Quyết định số 61/2005/QĐ-BNN, ngày 12 tháng 10 năm 2005 về việc quy định các tiêu chí phân cấp rừng phòng hộ, áp dụng trên phạm vi cả nước, cho tất cả đất lâm nghiệp kể cả đất có rừng và đất không có rừng được quy hoạch cho lâm nghiệp Theo văn bản này, các tiêu chí và phương pháp phân cấp rừng phòng hộ thay đổi theo đối tượng loại rừng phòng hộ khác nhau, bao gồm:

1 Rừng phòng hộ đầu nguồn;

2 Rừng phòng hộ chắn gió, chắn cát bay;

3 Rừng phòng hộ chắn sóng, lấn biển;

4 Rừng phòng hộ bảo vệ môi trường

Một số nghiên cứu liên quan trên lưu vực sông Cầu tỉnh Bắc Kạn:

Đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng đất đến nguồn tài nguyên nước trên lưu vực sông Cầu phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội và môi trường (Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn - Số 7 - 2008) Bài báo này đề cập tới việc ứng dụng mô hình toán thông số phân bổ đánh giá ảnh hưởng của từng loại hình sử dụng đất đến nguồn tài nguyên nước phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội và môi trường lưu vực sông Cầu tính đến trạm thủy văn thác Bưởi

Đánh giá mức độ suy thoái rừng phòng hộ đầu nguồn cho lưu vực sông Cầu và đề xuất giải pháp phục hồi và phát triển rừng bền vững (Ngô Đình Quế - Tạp chí nông nghiệp và Phát triển nông thôn - Số 4 - năm 2009) Các tiêu chí xác định rừng phòng hộ đầu nguồn bị suy thoái nghiêm trọng do Trung tâm nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng xây dựng đã áp dụng thử nghiệm cho vùng phòng hộ đầu nguồn sông Cầu tỉnh Bắc Kạn Đã xây dựng

được bản đồ phân cấp rừng phòng hộ đầu nguồn suy thoái với 4 cấp khác nhau Đã đánh giá được những đặc trưng và nguyên nhân suy thoái, từ đó đề xuất một số giải pháp về quy hoạch, cơ chế chính sách, khoa học, công nghệ nhằm phục hồi và phát triển rừng phòng hộ đầu nguồn bền vững

Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp nhằm khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên rừng thượng nguồn lưu vực sông Cầu tỉnh Bắc Kạn (Phí Hùng Cường – Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn – Số 4 – năm 2010) Bài báo đã đề cập đến những nguyên nhân chính làm suy giảm tài nguyên rừng là tập quán canh tác đốt nương làm rẫy, khai thác tài nguyên gỗ, lâm sản ngoài gỗ, thả rông gia súc Từ đó đề xuất được các giải pháp về kinh

tế, xã hội khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên

Ngoài ra còn một số nghiên cứu khác như: Đánh giá hiện trạng sử dụng đất làm cơ sở cho việc xây dựng phương án phát triển sản xuất nông lâm nghiệp tại thôn Nà Lần, xã Bành Trạch, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn; Nghiên cứu lập bản đồ xói mòn tiềm năng cho xã Dương Phong, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn; Đổi mới ở vùng miền núi: Chuyển đổi sử dụng đất và chiến lược sản xuất của nông dân tỉnh Bắc Kạn, Việt Nam (Christophe Castella Jean, Đặng Đình Quang chủ biên và những người khác)

Các phương pháp phân cấp lưu vực ở Việt Nam còn rất hạn chế, chưa

có nhiều cơ sở khoa học cho việc phân tích các mối quan hệ và phân cấp các yếu tố tham gia phân cấp lưu vực Các mô hình phân cấp áp dụng hiện tại thường chỉ sử dụng các yếu tố độ dốc, độ cao, dạng địa hình, lượng mưa, thảm thực vật, thổ nhưỡng để đánh giá đến nguy cơ xói mòn đất và dòng chảy

mà ít quan tâm đến các nguy cơ từ các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của con người trong lưu vực đó

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu tổng quát

Cung cấp cơ sở khoa học thực tiễn cho việc xây dựng các giải pháp quy hoạch sử dụng đất bền vững lưu vực sông

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

- Phân cấp lưu vực thác Giềng - Bắc Kạn

- Đề xuất giải pháp quy hoạc và sử dụng đất bền vững cho lưu vực Thác Giềng

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu lưu vực thác Giềng tỉnh Bắc Kạn bao gồm các đặc trưng tự nhiên độ dốc, độ cao, thảm thực vật, khí hậu và thủy văn, thổ nhưỡng và các đặc trưng kinh tế xã hội trong lưu vực

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc trưng lưu vực Thác Giềng - Bắc Kạn

- Nghiên cứu thực trạng lưu vực Thác Giềng - Bắc Kạn

- Phân cấp lưu vực Thác Giềng - Bắc Kạn

- Đề xuất giải pháp quy hoạch quản lý và sử dụng đất bền vững cho lưu vực

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kế thừa

Phương pháp này giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về vấn đề nghiên cứu ngoài ra còn giúp giảm thời gian điều tra nghiên cứu ngoài thực địa một

số vấn đề như điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

Thu thập tài liệu từ các tạp chí, sách báo liên quan trong lưu vực

Thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu như đặc trưng dân số gồm số hộ, số nhân khẩu, mật độ dân số, nhóm dân tộc Các đặc trưng về kinh tế như các loại hình phát triển kinh tế, tổng đàn gia súc gia cầm

Thu thập các tài liệu, phần mềm, nghiên cứu liên quan như: Mô hình số

độ cao DEM, Lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, giờ chiếu sáng, bốc hơi từ Trung tâm khí tượng thủy văn và các trạm thủy văn, bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ quy hoạch sử dụng đất, bản đồ đất

2.4.2 Phương pháp điều tra thực địa

Sử dụng máy GPS xác định vị trí điểm đầu ra của lưu vực Thác Giềng Điều tra những yếu tố đặc trưng chủ yếu trong lưu vực:

Điều tra điều kiện địa hình trong lưu vực: Điều kiện địa hình cơ bản bao gồm độ dốc, độ cao, chiều dài sườn dốc, vị trí tương đối trên sườn dốc và dạng đất (landform) Đối với các bản đồ giấy, các chỉ tiêu này có thể được xác định dựa vào bản đồ địa hình theo các tỷ lệ khác nhau Tuy nhiên, đối với bản

đồ số độ cao ta sẽ xác định dựa vào phần mềm ArcGIS

Điều tra điều kiện địa chất và thổ nhưỡng trong lưu vực: Điều kiện địa chất và thổ nhưỡng ở quy mô lưu vực thường được xác định dựa vào bản đồ địa chất, bản đồ thổ nhưỡng theo các tỷ lệ khác nhau được xuất bản bởi các cơ quan chức năng chuyên nghiệp như Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (Soils And Fertilizers Research Institute - SFRI) Tổng cục Địa chất và Khoáng sản, Bộ Tài nguyên và Môi trường Điều tra điều kiện khí hậu trong lưu vực: Các tiêu chí khí hậu cần điều tra nhất bao gồm mưa, nhiệt độ, độ ẩm không khí, tổng bức xạ hiệu dụng, số giờ chiếu nắng, gió, bốc hơi nước từ mặt nước Kết quả

đo các tiêu chí này cần được xây dựng thành bản đồ chuyên đề về từng tiêu chí tính theo năm hoặc theo mùa cho quy mô toàn lưu vực Đo mưa: Bao gồm các chỉ tiêu về lượng mưa, thời gian mưa, cường độ mưa Các chỉ tiêu này

được xác định dựa vào các thiết bị đo mưa chuyên dụng (Vũ kế, vũ ký cơ học,

độ che phủ Dụng cụ sử dụng điều tra gồm thước, sào chia vạch (cm), thước

đo cao, la bàn, máy định vị toàn cầu GPS và một số dụng cụ khác Các chỉ tiêu trên sẽ được phân tích và tổng hợp bằng Excel hoặc phần mềm SPSS

Điều tra các loại hình sử dụng đất trong lưu vực: Việc điều tra các loại hình sử dụng đất trong lưu vực cho phép xác định các nguồn ô nhiễm, mức độ

xáo trộn và các vấn đề môi trường trong lưu vực cần quan tâm Điều tra các loại hình sử dụng đất bao gồm điều tra hiện trạng sử dụng đất, lịch sử sử dụng đất, quy hoạch sử dụng đất, hiệu quả kinh tế, hiệu quả xã hội và hiệu quả sinh thái các mô hình sử dụng đất từ đó đưa ra các dự báo biến động sử dụng đất trong tương lai và đề xuất các giải pháp sử dụng đất hợp lý hơn Thiết kế các tuyến điều tra trên thực địa theo phương pháp chọn điểm ngẫu nhiên kết hợp phỏng vấn các cán bộ chính quyền, người dân, chủ quản lý sử dụng đất tại mỗi điểm điều tra về lịch sử sử dụng đất và những dự định, quy hoạch sử dụng đất của họ (số người được phỏng vấn 50 người, cùng một hộ có thể phỏng vấn được nhiều mô hình và các thông tin khác) Khảo sát theo lát cắt xác định các loại hình sử dụng đất chủ yếu Sau đó lập các ô tiêu chuẩn xác định đặc điểm các mô hình canh tác gồm các chỉ tiêu mật độ cây, chiều cao,

độ tàn che, độ dốc, thời vụ Dụng cụ điều tra gồm máy định vị GPS, thước, La bàn và một số vật dụng khác

Điều tra thực trạng lưu vực thông qua 4 nhóm tiêu chí là các đặc trưng sinh học, đặc trưng điều kiện khí hậu, đặc trưng dân số, đặc trưng kinh - tế xã hội Các tiêu chí trong 4 nhóm tiêu chí này sẽ được sử dụng để phân cấp điều kiện lưu vực Các tiêu chí trong 4 nhóm tiêu chí trên gồm: Độ che phủ của rừng/thảm thực vật, độ dốc, hình dạng của khe tụ thủy/thung lũng, khoảng cách từ các vùng tác động chủ yếu của con người đến sông suối, biểu hiện của trượt/sạt lở đất, mức chăn thả, mục đích sử dụng sông/suối, tổng lượng mưa bình quân năm trong lưu vực, biên độ dao động nhiệt độ trong năm, tổng số nhân khẩu, mật độ dân số, điều kiện đường trang trại/đường lâm nghiệp trong lưu vực, điều kiện hệ thống tưới tiêu trong lưu vực, các hoạt động khai khoáng trong lưu vực, biểu hiện của sự suy thoái đất canh tác, các hoạt động quản lý đất, khả năng xảy ra lửa rừng, sự xuất hiện của động vật hoang dã Các tiêu chí trên được khảo sát, điều tra kết hợp phóng vấn các hộ dân theo hệ

thống bảng biểu được ghi trong phần phụ lục (số hộ được phỏng vấn 50 người, riêng đối với tiêu chí sự xuất hiện của động vật hoang dã phỏng vấn 20 người) Danh sách những người tham gia phỏng vấn được ghi trong phụ lục số 01

2.4.3 Phương pháp nội nghiệp

2.4.3.1 Phân cấp lưu vực theo phương pháp phân cấp phòng hộ

Sử dụng phương pháp chuyên gia và phần mềm ArcGIS 10.1 để đánh giá, phân tích kết quả điều tra các yếu tố đặc trưng cơ bản trong lưu vực và

hiệu quả các mô hình sử dụng đất

Sử dụng phương pháp Raster trong phần mềm ArcGIS 10.1 xây dựng bản đồ lưu vực Thác Giềng (Từ điểm đầu ra của lưu vực xác định được tọa độ điểm đầu ra cùng với dữ liệu DEM tiến hành khoanh vẽ lưu vực)

Phân tích, đánh giá các nhân tố điều tra trong lưu vực: Độ dốc, độ cao, thảm thực vật, lượng mưa, bề dày tầng đất, loại hình sử dụng đất, chỉ số hình dạng tròn của các tiểu lưu vực (dựa vào kết quả điều tra thực tế và các bản đồ mềm về các yếu tố)

Sau khi phân tích được các yếu tố tiến hành phân cấp và xây dựng bản

đồ thành phần các yếu tố (vẽ bản đồ lưu vực, xác định các yếu tố phân cấp, vẽ bản đồ đơn tính về độ cao, độ dôc, bản đồ phân cấp lượng mưa, bản đồ phân loại rừng, bản đồ phân cấp độ dày tầng đất, bản đồ phân cấp chỉ số hình dạng tròn của các tiểu lưu vực)

Bản đồ phân cấp phòng hộ được xây dựng trên cơ sở chồng xếp các bản

đồ thành phần các yếu tố theo thứ tự ưu tiên về mức độ ảnh hưởng của chúng đến xói mòn, suy thoái đất, dòng chảy và cả các loại hình sử dụng đất đặc trưng Xác định thứ tự ưu tiên các yếu tố dựa trên việc phân tích, đánh giá và cho điểm có trọng số các yếu tố bằng phương pháp phân tích thứ bậc AHP (Analyts Hierarchy Process) của Prof Thomas L Saaty Sau đó sử dụng phần

mềm ArcGIS để chồng xếp bản đồ theo các trọng số đã xác định Các bước biên tập bản đồ ghi trong phụ lục số 02

2.4.3.2 Phân cấp lưu vực theo phương pháp phân cấp điều kiện

Dựa vào phương pháp phân cấp điều kiện áp dụng ở Bhutan để tiến hành phân cấp điều kiện lưu vực Thác Giềng

Sử dụng 15 tiêu chí trong 4 nhóm tiêu chí là các đặc trưng sinh học, đặc trưng điều kiện khí hậu, đặc trưng dân số, đặc trưng kinh - tế xã hội Các tiêu chí trong 4 nhóm tiêu chí trên gồm: (1) Độ che phủ của rừng/thảm thực vật,(2) độ dốc, (3) hình dạng của khe tụ thủy/thung lũng, (4) khoảng cách từ các vùng tác động chủ yếu của con người đến sông suối, (5) biểu hiện của trượt, sạt lở đất, (6) mức chăn thả, (7) mục đích sử dụng sông, suối, (8) tổng lượng mưa bình quân năm trong lưu vực, (9) điều kiện đường trang trại/đường lâm nghiệp trong lưu vực, (10) điều kiện hệ thống tưới tiêu trong lưu vực, (11) các hoạt động khai khoáng trong lưu vực, (12) biểu hiện của sự suy thoái đất canh tác, (13) các hoạt động quản lý đất, (14) khả năng xảy ra lửa rừng, (15) sự xuất hiện của động vật hoang dã Các tiêu chí trên được phân tích, đánh giá và cho điểm Mỗi tiêu chí được lượng hóa bằng thang điểm từ 0 - 100% Sau khi cho điểm các tiêu chí tiến hành tính điểm trung bình chung cho toàn lưu vực Điểm trung bình chung toàn lưu vực được so sánh trong bảng phân cấp áp dụng ở Bhutan (bảng 2.1)

Bảng 2.1 Điểm phân chia cấp điều kiện lưu vực Thác Giềng

Cấp 2 34 - 66 Bình thường, cần sự giám sát định kỳ

Nếu điểm trung bình chung toàn lưu vực ≤ 33 thì cấp của lưu vực thuộc cấp 1- Nguy cấp, cần tác động ngay; nếu điểm trung bình chung nằm trong khoảng 34 - 66% thì cấp của lưu vực thuộc cấp 2 - Bình thường, càn giám sát định kỳ; nếu điểm trung bình chung ≥ 67 thuộc cấp 3 - Nguyên vẹn, không cần tác động

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

Địa hình: Lưu vực Thác Giềng có địa hình chủ yếu là đồi núi hiểm trở,

có nhiều dãy núi dựng đứng, độ cao trung bình từ 500 - 1500m phía Tây Bắc lưu vực là cánh cung sông Gâm chạy từ Bắc Mê đến Chợ Chu, phía Đông lưu vực là dãy núi Bắc Sơn chạy theo hướng Tây Đông kéo dài từ huyện Ngân Sơn đến huyện Yên Lạc Hướng chính của lưu vực là hướng Bắc - Nam, sau chuyển Đông - Tây

3.1.2 Khí hậu, thủy văn

- Khí hậu: Lưu vực sông Cầu mang đặc điểm chung của khí hậu Đông Bắc Việt Nam, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc và các hoạt động của hình thế thời tiết Đường đứt, dải hội tụ nhiệt đới, rãnh thấp, bão đổ bộ vào do khí hậu bị phân hóa đa dạng thành nhiều vùng nhỏ có khí hậu khác nhau Nguyên nhân của sự khác biệt là do địa hình bị chia cắt mạnh mẽ, tạo thành

những thung lũng nhỏ hẹp Lưu vực Thác Riềng nằm ở sườn phía đối diện thuận lợi cho việc đón gió như thung lũng Chợ Đồn, Bắc Kạn vì vậy nó có các trung tâm mưa lớn như Chợ Đồn, thị xã Bắc Kạn, với lượng mưa trung bình hàng năm từ 1500mm – 2000mm Chế độ mưa trên lưu vực được chia thành hai mùa rõ rệt, mùa mưa thường được bắt đầu vào tháng 5 đến tháng 10 chiếm 70 - 80% lượng mưa cả năm, tháng mưa trọng điểm thường nằm trong tháng 7 hoặc tháng 8 với lượng mưa tháng có thể chiếm đến 40% lượng mưa của cả năm Mùa khô hanh thường kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa mùa này chỉ chiếm khoảng 20% lượng mưa cả năm, tháng hạn nhất trong năm thường rơi vào tháng 1 hoặc tháng 2, lượng mưa trong các tháng này thường là không đáng kể Hướng gió thịnh hành là hướng Đông - Nam nhưng do địa hình nên bị lệch thành Tây - Nam, mùa đông thịnh hành hướng gió Đông - Bắc Nhiệt độ trung bình hàng năm là 21,50C và có xu thế tăng từ thượng lưu về hạ lưu, tháng nóng nhất thường là tháng 6, tháng lạnh nhất thường là tháng 1 Lượng bốc hơi trên lưu vực khoảng từ 650 - 800mm biến đổi tăng dần từ thượng lưu về hạ lưu

Do đặc điểm địa lý tự nhiên và đặc điểm địa hình nên ngoài nét chung của khí hậu vùng Đông Bắc, rừng núi Bắc bộ, lưu vực Thác Riềng có những nét riêng về thời tiết khí hậu như: Tâm mưa thường nằm ở Chợ Đồn sau dịch chuyển về hướng nam

- Thủy văn: Mạng lưới sông suối nhỏ trên lưu vực khá dầy, dòng sông chính quanh co uốn khúc, có nhiều hướng chảy cục bộ nhưng hướng chủ yếu

là hướng Tây Đông đến thị xã Bắc Kạn thì dòng chảy chuyển hướng Bắc Nam Dòng chính được kết hợp bởi hai dòng phụ lưu là sông Nóng (nhánh chính) được bắt nguồn từ núi Tam Tao - huyện Chợ Đồn, phụ lưu sông Lạnh được bắt nguồn ở huyện Bạch Thông Lòng sông có độ dốc lớn và nhiều thác ghềnh Lưu vực có dạng nan quạt với chiều dài sông chính L = 61 km Chiều

rộng bình quân lưu vực 9.25km Phân bố lưu vực về 2 bên không đối xứng lệch về phía tả

Hướng chính của sông theo hướng Bắc Nam, đến Phương Viên dòng sông chuyển hướng Tây Đông Tới thị xã Bắc Kạn dòng sông lại chuyển hướng Bắc Nam, mật độ lưới sông 1.30km/km2 Dòng chảy trong sông chủ yếu là do nước mưa gây ra, một phần hình thành dòng chảy mặt phần còn lại cung cấp cho hệ thống nước ngầm Dòng chảy trong năm cũng phân thành hai mùa rõ rệt: Mùa mưa ứng với mùa lũ thường xảy ra vào tháng 5 đến tháng 10 thường chiếm khoảng 80% tổng lượng dòng chảy năm, tháng cao điểm thường là tháng 7 hoặc tháng 8; mùa cạn thường kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau chiếm khoảng 20% tổng dòng chảy trong năm, tháng kiệt nhất thường là tháng 3 hoặc tháng 4

Dòng chảy lũ mang đậm tính chất của dòng chảy lũ miền núi, nước lũ thường lên xuống rất nhanh và thường gây lũ quét trên diện rộng, thường thì thời gian lũ lên từ 9 đến 12 giờ, thời gian lũ xuống thường từ 20 đến 30 giờ

3.1.3 Thổ nhưỡng, đất đai

Các loại đất chủ yếu trong lưu vực bao gồm: Đất đỏ vàng trên đá khác, đất đỏ vàng và đất mùn trến núi cao, đất thung lũng tụ thủy, đất đỏ vàng trên macma bazơ và trung tính, đất phù sa Các loại đất phân bố ở những dạng địa hình khác nhau với độ dày tầng đất ở mức < 50cm, từ 50-100cm và > 100cm

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

Lưu vực Thác Giềng nằm chủ yếu trên địa phận của thị xã Bắc Kạn, huyện Bạch Thông và 9 xã, thị trấn của huyện Chợ Đồn Còn lại một phần nhỏ diện tích nằm trên các xã, thị trấn của huyện Chợ Mới, huyện Ba Bể, Na

Rì và huyện Ngân Sơn Dân số trong lưu vực khoảng 102.023, mật độ dân số trung bình 141,7 người/km2,

Kinh tế - xã hội mang đậm nét của tỉnh miền núi với thu nhập chủ yếu từ phát triển kinh tế nông - lâm nghiệp, một phần nhỏ từ dịch vụ và các ngành nghề khác

- Cơ sở vật chất, hạ tầng, giao thông, thủy lợi: Cơ sở vật chất tuy còn nhiều thiếu thốn, lạc hậu xong đã có những bước chuyển mới trong những năm gần đây Toàn bộ hệ thống cơ sở làm việc của các cơ quan, chính quyền được đầu tư xây dựng kiên cố; hệ thống giao thông liên huyện, xã được nâng cấp, mở rộng và dải nhựa Nhiều tuyến đường liên thôn tại các xã, phường, thị trấn được bê tông hóa từ Chương trình Mục tiêu quốc gia xây dựng nông thôn mới Hệ thống điện phủ khắp các thôn, xã trong toàn lưu vực Hệ thống kênh mương được kiên cố, nâng cấp đảm bảo tưới tiêu cho sản xuất nông lâm nghiệp Nước sinh hoạt chủ yếu sử dụng nguồn nước suối và nước giếng khoan

- Sản xuất nông nghiệp: Diện tích đất nông nghiệp trong toàn lưu vực 8.780 ha với các cây chồng chính là lúa nước, ngô, sắn, các loại cây rau, và cây ăn quả Năng suất lúa bình quân đạt 50 tạ/ha, Năng suất ngô bình quân đạt

39 tạ/ha, năng suất sắn đạt 100 tạ/ha; Tổng đàn gia súc khoảng trên 70.000 con Trong đó: đàn lợn 51.800 con, chiếm 74% tổng đàn gia súc; đàn trâu, bò 16.100 con, chiếm 23%, còn lại là các loại gia súc khác như ngựa, dê chiếm 3%; số lượng đàn gia cầm khoảng 320.000 con gồm các loại gà, vịt, ngan, ngỗng và một số loại khác Nhiều địa phương phát triển mạnh các loại cây ăn quả như Quýt tại xã Quang Thuận đã có chỉ dẫn địa lý, Na, Vải, chuối ở nhiều địa phương cũng mạng lại thu nhập đáng kể cho các hộ dân

- Sản xuất lâm nghiệp: Trồng rừng là thế mạnh của tỉnh Bắc Kạn nói chung và lưu vực Thác Giềng nói riêng Tổng diện tích đất lâm nghiệp trong lưu vực khoảng trên 60.451 ha Trong đó: Rừng trồng có diện tích khoảng 15.225 ha gồm các cây gỗ chính là cây Mỡ, Keo và một số các loại cây gỗ

khác như Quế, Hồi, Trám, Bạch đàn, Thông, Trẩu, Bồ đề; còn lại là rừng tự nhiên gồm các loại rừng có trữ lượng giàu, trung bình, nghèo, rừng phục hồi, rừng hỗn giao và các loại khác Tuy nhiên, sản lượng gỗ khai thác chủ yếu là

từ gỗ rừng trồng với sản lượng khai thác ước đạt trên 150.000m3/năm

- Sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ: Sản xuất công nghiệp bao gồm các ngành công nghiệp chế biến gỗ, làm giấy, khai khoáng, chế xuất kim loại; ngành công nghiệp du dịch phát triển chậm do không có sự đâu tư, địa điểm du lịch ít; các ngành tiểu thủ công nghiệp gồm mây tre đan, chẻ tăm và một số ngành nghề khác; dịch vụ phát triển mạnh trong những năm gần đây do hệ thống giao thông được cải thiện, nhiều địa điểm cung cấp, buôn bán và mua sắm được mở Tại trung tâm thị xã có hệ thông siêu thị bán

lẻ, các đại lý cung cấp phương tiện xe ôtô, xe máy Các đại lý, cửa hàng cung cấp vật tư sản xuất nông lâm nghiệp có hầu hết ở các huyện

- Công tác thú y, bảo vệ thực vật: Hiện nay, hệ thống thú y và bảo vệ thực vật đã có đến tận xã Tại mỗi xã đều có cán bộ chuyên trách về nông lâm nghiệp gồm cán bộ thú y cơ sở, cán bộ lâm nghiệp Do đó, tình hình dịch bệnh của gia súc gia cầm, các loại cây trồng được kiểm soát và hỗ trợ kịp thời đến người dân

- Văn hóa - xã hội: Lưu vực Thác Giềng có khoảng Bắc Kạn là tỉnh miền núi đa phần là người dân tộc thiểu số, sống tập trung ở các vùng nông thôn với nét văn hóa đặc trưng Các hoạt động văn hóa được tổ chức thường xuyên trên địa bàn các huyện, xã Trình độ dân trí ngày một tăng, hệ thống giáo dục được đầu tư mạnh trong những năm gần đây với chất lượng thầy và trò tăng, tỷ lệ đỗ tốt nghiệp phổ thông và trung học cơ sở đạt trên 95% Tuy nhiên nhiều xã vẫn còn gặp nhiều khó khăn về cơ sở, trang thiết bị dạy và học

3.3 Đánh giá thuận lợi và khó khăn

- Thuận lợi: Hệ thống chính sách phát triển kinh tế - xã hội ngày càng được hoàn thiện, có nhiều chính sách đầu tư, ưu đãi thúc đấy các ngành sản xuất công nghiệp, dịch vụ, sản xuất nông lâm nghiệp, thủy sản và các ngành

nghề khác

Diện tích đất tự nhiên rộng, với nhiều loại đất khác nhau có thể khai thác đưa vào sản xuất với nhiều loại cây trồng khác nhau Ngoài ra nhiều diện tích có thể sử dụng cho các mục đích phát triển kinh tế khác

Khoa học kỹ thuất phát triển, nguồn nhân lực dồi dạo cũng là một lợi thế không nhỏ cho phát triển các cụm công nghiệp

Khí hậu đặc trưng thích hợp với nhiều loại cây ăn quả, có thể phát triển trồng các loại cây đặc sản của vùng tương thích

- Khó khăn: Ngoài những lợi thế không nhỏ thì kinh tế - xã hội tỉnh Bắc Kạn nói chung và lưu vực Thác Giềng nói riêng còn gặp nhiều khó khăn Diện tích đất rộng cộng với địa hình chia cắt đồng nghĩa với khoảng cách giữa các vùng rất lớn, hệ thống giao thông tuy được cải thiện nhưng chưa đáp ứng được nhu cầu đi lại của người dân và phục vụ thông thương hàng hóa giữa các vùng Nguồn lao động dồi dào nhưng phần lớn chưa qua đào tạo, chưa đáp ứng được yêu cầu công việc cần kỹ thuật cao Người dân canh tác chủ yếu theo kinh nghiệm, diện tích canh tác manh mún Các ngành dịch vụ tại huyện, xã kinh doanh, buôn bán nhỏ lẻ Cơ sở vật chất còn thiếu thốn, gặp nhiều khó khăn trong sản xuất Bắc Kạn được biết đến là một nơi có thế mạnh

về trồng cây mỡ Tuy nhiên, thời gian gần đây cây mỡ bị sâu ong phá hại, khiến diện tích mỡ bị thiệt hại, suy giảm Qua phỏng vấn người dân và cán bộ

xã, sâu ong là loài khó tiêu diệt, chưa có thuốc bảo vệ thực vật phòng chống Hiện tại người dân một số nơi dùng Bẫy vàng để tiêu diệt loài này

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Mô tả hình thái và đặc trưng cơ bản lưu vực Thác Giềng

4.1.1 Mô tả hình thái lưu vực Thác Giềng

4.1.1.1 Xác định điểm đầu ra của lưu vực (Outlet)

Điểm đầu ra của lưu vực là một điểm chung mà toàn bộ dòng chảy của lưu vực đi qua Điểm đầu ra của lưu vực Thác Giềng được xác định bằng máy định vị toàn cầu (GPS) có tọa độ 105053’23,81”E; 2205’12,814”N bấm tại trạm Thủy văn Thác Giềng của xã Xuất Hóa, thị xã Bắc Kạn Điểm đầu ra

là căn cứ quan trọng để xác định lưu vực và những đặc trưng của nó như ranh giới, diện tích, chu vi, hình dạng

Hình 4.1 Trạm thủy văn Thác Giềng 4.1.1.2 Xác định ranh giới, diện tích, chu vi, hình dạng lưu vực

Ranh giới lưu vực là đường khép kín tính từ điểm đầu ra của nó đi theo đường phân thủy hướng vuông góc với đường đồng mức Ranh giới là cơ sở quan trọng để xác định diện tích, chu vi, hình dạng, cũng như các đặc trưng khác của lưu vực Bản đồ ranh giới lưu vực Thác Giềng như hình 4.2

Hình 4.2 Ranh giới lưu vực Thác Giềng

Từ bản đồ ranh giới của lưu vực có thể dễ dàng xác định diện tích của lưu vực trong bảng thuộc tính của lưu vực Diện tích lưu vực Thác Giềng là 71.993 ha, xấp xỉ 720 km2; Chu vi của lưu vực là 197,64km; chỉ số hình dạng tròn Kc = 2,062 là lưu vực kéo dài, thời gian tập trung nước đến điểm đầu ra lâu, khả năng hình thành lũ thấp

4.1.1.3 Xác định các đơn vị hành chính trong lưu vực

Các đơn vị hành chính theo hệ thống phân cấp của Nhà nước bao gồm

xã, huyện, tỉnh, khu vực hoặc vùng Các đơn vị hành chính này được xác định dựa vào kết quả chồng xếp bản đồ địa giới hành chính với bản đồ ranh giới lưu vực Từ đó xác định được phần diện tích và phân bố không gian của lưu vực trong mỗi đơn vị hành chính Kết quả như hình 4.3

Hình 4.3 Ranh giới các đơn vị hành chính lưu vực Thác Giềng

Phân tích thuộc tính bản đồ xác định được không gian phân bố của lưu vực trong mỗi đơn vị hành chính xã phường, thị trấn Kết quả được ghi trong bảng 4.1

Bảng 4.1 Diện tích lưu vực phân bố trong các đơn vị hành chính

STT Xã, Phường, Thị trấn Huyện,

Thị xã Tỉnh

Diện tích (ha)

Tỷ lệ ( %)