Ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa thích nghi trồng cây sơn tra (docynia indica) trên địa bàn tỉnh sơn la

Trên thế giới, đã có nhiều công trình áp dụng các phương pháp khác nhau trong đánh giá đất đai, phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho cây trồng.. Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi đề

TRẦN THỊ HẰNG

ỨNG DỤNG GIS PHÂN VÙNG ĐIỀU KIỆN LẬP ĐỊA

THÍCH NGHI TRỒNG CÂY SƠN TRA (DOCYNIA INDICA)

TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH SƠN LA

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên rừng

Mã số: 60.62.02.11

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS TRẦN QUANG BẢO

Hà Nội, 2014

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp “Ứng dụng GIS phân vùng điều

kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra (Docynia indica) trên địa bàn tỉnh Sơn La” được hoàn thành theo trương trình đào tạo cao học khóa 20 tại

Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Đến thời điểm này, luận văn đã hoàn thiện, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu Nhà trường, các thầy cô trong Khoa đào tạo sau đại học, các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Quang Bảo - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn tác giả từ khi hình thành phát triển ý tưởng đến xây dựng đề cương, phương pháp luận, tìm tài liệu và có những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai nghiên cứu và hoàn thành đề tài

Tôi xin cam đoan luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện, các số liệu, kết quả đảm bảo tính trung thực Rất mong các độc giả sẽ góp ý thêm để luận văn hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 28 tháng 8 năm 2014

Tác giả

Trần Thị Hằng

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các từ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên thế giới 3

1.1.1 Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra 3

1.1.2 Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa 4

1.1.3 GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa 9

1.2 Ở Việt Nam 11

1.2.1 Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra 11

1.2.2 Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa 12

1.2.3 GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa 16

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 18

2.1.1 Mục tiêu chung 18

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 18

2.2 Nội dung nghiên cứu 18

2.3 Phương pháp nghiên cứu 18

2.3.1 Cách tiếp cận nghiên cứu 18

2.3.2 Phương pháp ngoại nghiệp 19

2.3.3 Phương pháp nội nghiệp 21

Chương 3ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 25

3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 25

3.1.1 Vị trí địa lý 25

3.1.2 Địa hình 25

3.1.3 Tài nguyên đất 26

3.1.4 Khí hậu, thuỷ văn 28

3.1.5 Tài nguyên rừng 29

3.1.6 Tài nguyên khoáng sản 30

3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 31

3.2.1 Đặc điểm kinh tế 31

3.2.2 Đặc điểm xã hội 32

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Đặc điểm sinh cảnh và phân bố tự nhiên của cây Sơn tra 34

4.1.1 Đặc điểm sinh cảnh của cây Sơn tra 34

4.1.2 Phân bố tự nhiên cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu 34

4.2 Các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra 37

4.2.1 Các nhân tố địa hình và thổ nhưỡng 37

4.2.2 Nhân tố khí hậu 39

4.3 Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu 43

4.3.1 Phân cấp thích nghi theo từng nhân tố sinh thái 43

4.3.2 Xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi theo từng nhân tố sinh thái 45

4.3.3 Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi của cây Sơn tra 49

4.4 Đánh giá độ tin cậy của bản đồ 56

4.4.1 Sinh trưởng của Sơn tra tại các khu vực điều tra 56

4.4.2 Sản lượng của Sơn tra tại các khu vực điều tra 58

4.4.3 Đánh giá độ tin cậy của bản đồ 60

4.5 Đề xuất quy hoạch trồng Sơn tra trên địa bàn tỉnh Sơn La 62

4.5.1 Xác định diện tích đất chưa sử dụng 62

4.5.2 Xây dựng bản đồ quy hoạch trồng cây Sơn tra 62

4.5.3 Đề xuất quy hoạch vùng trồng Sơn tra 65

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 68

1 Kết luận 68

2 Tồn tại 68

3 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

2 D1.3 Đường kính ngang ngực

4 M Tổng sản lượng quả trong ô tiêu chuẩn

7 FAO Tổ chức nông lương liên hợp quốc

8 GIS Hệ thống thông tin địa lý

DANH MỤC CÁC BẢNG

4.1 Vùng phân bố tự nhiên của cây Sơn tra tại tỉnh Sơn La 35 4.2 Số liệu khí tượng trung bình năm của các trạm 39 4.3 Phân cấp thích nghi từng nhân tố sinh thái 44 4.4 Tỷ lệ diện tích từng cấp thích nghi theo độ cao tuyệt đối 46 4.5 Hệ số tầm quan trọng các nhân tố sinh thái 50 4.6 Điểm đánh giá tổng hợp của từng cấp thích nghi 51 4.7 Tỷ lệ diện tích của các cấp thích nghi toàn tỉnh Sơn La 52 4.8 Diện tích từng cấp thích nghi của các huyện 53 4.9 Sinh trưởng cây Sơn tra tại khu vực điều tra 57 4.10 Sản lượng quả Sơn tra tại khu vực điều tra 59 4.11 Điểm đánh giá chung của các OTC trên bản đồ 61 4.12 Phân tích bản đồ hiện trạng sử dụng đất 62 4.13 Diện tích đề xuất quy hoạch Sơn tra 63

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Bản đồ phân bố tự nhiên của Sơn tra tại tỉnh Sơn La 36 4.2 Ảnh cây Sơn tra tại xã Làng Chếu, huyện Bắc Yên 37 4.3 Ảnh cây Sơn tra tại xã Ngọc Chiến, huyện Mường La 37

4.5 Biểu đồ nhiệt độ không khí trung bình năm 41 4.6 Biểu đồ độ ẩm không khí trung bình năm 41

4.13 Phân vùng thích nghi theo độ cao tuyệt đối 45

4.15 Phân vùng thích nghi theo độ dầy tầng đất 45 4.16 Phân vùng thích nghi theo lượng mưa trung bình năm 45 4.17 Phân vùng thích nghi theo nhiệt độ không khí 45 4.18 Phân vùng thích nghi theo độ ẩm không khí 45

4.19 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ cao 47

4.20 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ dốc 47

4.21 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ dầy tầng đất 47

4.22 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo lượng mưa 47

4.23 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo nhiệt độ không khí 47 4.24 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ ẩm không khí 47 4.25 Bản đồ phân vùng lập địa thích nghi của cây Sơn tra 51

4.26 Biểu đồ tỷ lệ diện tích từng cấp thích nghi của cây Sơn tra 52 4.27 Biểu đồ phân bố diện tích vùng thích tại các huyện 53 4.28 Biểu đồ so sánh sinh trưởng cây Sơn tra tại khu vực điều tra 58 4.29 Bản đồ phân bố của OTC tại khu vực điều tra 60 4.30 Bản đồ quy hoạch vùng trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La 61 4.31 Biểu đồ diện tích đề xuất quy hoạch Sơn tra từng huyện 63

ĐẶT VẤN ĐỀ

Sơn La là một tỉnh miền núi phía Bắc có tổng diện tích đất rừng là 635.231 ha với độ che phủ 44,7% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2013) Tổng diện tích rừng trồng là 21.081 ha gồm các loài cây: Sơn tra, Thông, Keo, Trẩu, …Trong đó, Sơn tra là cây phân bố trong rừng tự nhiên có giá trị cao về mặt kinh tế, dược liệu nên người dân địa phương đang khai thác quá mức dẫn đến cạn kiệt Trước thực tiễn đó, tỉnh Sơn La đã nhận thấy sự cần thiết của việc đưa cây Sơn tra trồng trên các diện tích đất trống để nâng cao thu nhập cho người dân tại các khu vực phân bố tự nhiên và hình thành các vùng nguyên liệu Sơn tra

Sơn tra là loài cây có phân bố hẹp, đòi hỏi những điều kiện đất đai, khí hậu, độ cao thích nghi Các dự án hỗ trợ phát triển Sơn tra của tỉnh Sơn La đều khó khăn trong việc lựa chọn điều kiện lập địa thích nghi Các mô hình trồng cây Sơn tra trồng ở những vùng có điều kiện lập địa gần giống với điều kiện nơi phân bố tự nhiên thì cho quả to, vỏ mịn, không có vị chát Các mô hình trồng cây Sơn tra trồng ở những vùng có điều kiện lập địa khác xa so với điều kiện nơi phân bố tự nhiên thì cho chất lượng quả nhỏ, có vị chát dẫn đến giảm khả năng cạnh tranh trên thị trường Vì vậy, việc phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra là biện pháp cần thiết Trên thế giới,

đã có nhiều công trình áp dụng các phương pháp khác nhau trong đánh giá đất đai, phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho cây trồng Trong đó, phương pháp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá đa tiêu chí là phương pháp phổ biến nhất

GIS được ứng dụng ở Việt Nam vào những năm 1980s là một công nghệ hữu hiệu cho việc lưu trữ, phân tích và quản lý dữ liệu không gian và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực Trong đó, có việc phân hạng đất đai, phân vùng thích nghi đa tiêu chí cho việc lựa chọn cây trồng phù hợp ở các

vùng sinh thái của Việt Nam Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi đề xuất thực hiện

đề tài “Ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây

cao hiệu quả quy hoạch rừng trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La

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

1.1.1 Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra

Trên thế giới, sản phẩm của cây Sơn tra đang được sử dụng phổ biến trong y học và cuộc sống sinh hoạt Các nghiên cứu về Sơn tra đã được các tổ

chức, các nhà nghiên cứu quan tâm thực hiện Cụ thể:

+ Năm 1998, Học Viện lâm nghiệp Trung Quốc đã thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu điều tra phân bố của các loài Sơn tra tại Trung Quốc" Qua nghiên

cứu đã xác định có 2 loại Sơn tra gồm: Sơn tra bắc (C pinnatifida) phân bố tại

các tỉnh phía Bắc gồm các tỉnh Vân Nam, Sơn Tây, Hồ Nam, Hồ Bắc và loài

Sơn tra nam (C.cuennata) phân bố tại tỉnh Quảng Đông, Quảng Nam Trung

Quốc (Báo cáo khoa học của Học viện lâm nghiệp Trung Quốc, 1998)

+ Học viện lâm nghiệp Vân Nam được sự hỗ trợ kinh phí của Bộ thương mại Trung Quốc Năm 1998 -1999 thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nhu cầu thị trường và khả năng tiêu thụ quả Sơn tra tại Tỉnh Vân Nam" Qua kết quả nghiên cứu cho thấy nhu cầu sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, sử dụng trong y học và trong công nghiệp chế biến là rất lớn mà hiện tại số lượng quả

ở Trung Quốc chưa đáp ứng được nhu cầu trong nước hàng năm Trung Quốc vẫn phải nhập khẩu quả Sơn tra từ các nước khác, để chế biến xuất khẩu (Báo cáo khoa học của Học viện lâm nghiệp Vân Nam, 1999)

+ Trong những năm 1997 - 2000, ngành y học Trung Quốc đã thực hiện

đề tài "Nghiên cứu tác dụng của Sơn tra đối với cuộc sống hàng ngày và các bài thuốc liên quan tới Sơn tra'' Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Sơn tra là cây thuốc quý có giá trị và có tác dụng rất lớn trong các bài thuốc liên quan đến việc điều trị một số bệnh như bệnh trĩ, huyết áp (Thông tin của ngành Y học Trung Quốc, 2000)

+ Năm 1998 -2000, Học viện lâm nghiệp Philippin đã thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu tính thích ứng của trồng cây Sơn tra sau canh tác nương rẫy" Qua kết quả nghiên cứu cho thấy cây Sơn tra rất thích ứng với việc canh tác sau nương rẫy và nó rất phù hợp với tập tục canh tác của các đồng bào vùng cao (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Học viện lâm nghiệp Philippin, 2000)

+ Năm 1998 – 2000, Viện lâm nghiệp Lào đã thực hiện đề tài: ''Nghiên cứu phân bố và khả năng sinh trưởng loài Sơn tra ở Lào'' Qua kết quả điều tra

phân bố ở Lào cho thấy có 2 loài: Loài Sơn tra (Malus doumeri Bois.Chev) và loài Bắc Sơn tra (C pinnatifida) và tình hình sinh trưởng của những loài này

tốt cho sản lượng quả cao (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Viện lâm nghiệp Lào, 2000)

1.1.2 Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa

Phân hạng và đánh giá đất là một trong những chuyên ngành nghiên cứu quan trọng và rất gần gũi với các nhà quy hoạch và người sử dụng đất Trong hoàn cảnh hiện nay, dân số ngày một tăng nhanh, diện tích đất đai bình quân đầu người ngày một giảm kết hợp với tình trạng đang suy thoái dần những vùng đất canh tác thích nghi là những vấn đề mang tính nóng bỏng không chỉ ở nước ta mà trên toàn thế giới Để giải quyết, các nhà tổ chức quốc

tế cùng các nhà khoa học nhiều quốc gia tiến hành điều tra và đánh giá tài nguyên đất không chỉ trên quy mô quốc gia mà còn trên phạm vi toàn cầu làm

cơ sở cho việc xây dựng các chương trình phát triển và tối ưu hóa sử dụng đất đai ở mức độ quốc tế

Trong nông nghiệp các yếu tố dùng để phân hạng thường là loại đất, các tính chất quan trọng liên quan năng suất cây trồng như: Độ pH, hàm lượng chất hữu cơ, các chất dễ tiêu N, P, K, v.v Cách phân hạng thường dựa vào phương pháp cho điểm theo thang 10 điểm hoặc 50, 100 điểm

Trong Lâm nghiệp các yếu tố phân hạng đất thường là loại đất, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới, độ pH, thực bì chỉ thị cho độ phì hoặc mức độ thoái hóađất Điều quan trọng trong phân hạng đất đai là cần phải có tư liệu về năng suất cây trồng để từ đó tìm hiểu mối quan hệ của chúng với các tính chất đất đai.

Việc phân hạng đất và đánh giá đất đai đã được thực hiện từ khá lâu ở nhiều nước trên thế giới Từ những năm 1950, việc đánh giá khả năng sử dụng đất được xem như là bước kế tiếp của công tác nghiên cứu đặc điểm đất Tùy vào trình độ phát triển của từng quốc gia riêng lẻ, phương pháp đánh giá đất đai đã được nhiều nhà khoa học và các tổ chức Quốc tế quan tâm Ngày nay công việc này càng cần thiết hơn và đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng của các nhà quy hoạch, hoạch định chính sách và người sử dụng Tùy theo mục đích cụ thể mà mỗi quốc gia sẽ đề ra nội dung, phương pháp đánh giá đất của mình

- Ở Mỹ, đánh giá đất đai được thực hiện với các phương pháp là:

+ Phương pháp tổng hợp: Lấy năng suất cây trồng nhiều năm làm tiêu chuẩn và phân hạng cho từng cây trồng cụ thể, trong đó lấy cây lúa mì là đối tượng chính

+ Phương pháp yếu tố: Bằng cách thống kê các yếu tố tự nhiên, kinh tế

để so sánh, trong đó lấy lợi nhuận tối đa là 100 điểm (hoặc 100%) để làm mốc

so sánh với đất khác

- Ở Liên Xô và các nước Đông Âu dựa vào thuyết phát sinh đất của

V.V Docuchaev, trong đó chỉ ra việc hình thành đất là một quá trình phức tạp

do tác động của 5 yếu tố tự nhiên là: Đá mẹ, địa hình, khí hậu, thời gian và sinh vật.

- Ở Ấn Độ và các nước vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi thường áp dụng phương pháp tham biến để xác định mối quan hệ giữa các yếu tố đất đai và

cây trồng, các mối quan hệ này được biểu thị dưới dạng phương trình toán học Kết quả phân hạng được thể hiện dưới dạng % hoặc điểm

- Ở nhiều nước Châu Âu việc phân hạng và đánh giá đất đai được thực

hiện theo 2 hướng là:

+ Phân hạng định tính: Dựa trên các kết quả nghiên cứu các yếu tố tự nhiên để xác định tiềm năng sản xuất của đất đai

+ Phân hạng định lượng: Dựa vào kết quả nghiên cứu các yếu tố kinh tế

để xác định sức sản xuất thực tế của đất đai

- Phương pháp đánh giá đất đai của FAO: Được hệ thống do 2 Ủy ban nghiên cứu ở Hà Lan và FAO - Roma thực hiện vào năm 1972, được công bố đầu tiên vào năm 1976 và được chỉnh lý vào năm 1983, trong đó:

Đề xuất định nghĩa về đánh giá đất đai là: Đánh giá đất đai là quá trình

so sánh, đối chiếu những tính chất của vạt đất cần đánh giá với những tính chất đất đai mà loại hình sử dụng đất yêu cầu phải có Đánh giá đất đai là quá trình thu thập thông tin, xem xét một cách toàn diện các yếu tố đất đai với cây trồng để phân định ra mức độ thích nghi cao hay thấp Đã đưa ra một số

nội dung hoặc khái niệm được xác định cụ thể như sau:

+ Khái niệm về đánh giá tiềm năng sử dụng đất đai: “Đánh giá tiềm năng

sử dụng đất đai (land capability) là việc phân chia hay phân hạng đất đai thành các nhóm dựa trên các yếu tố thuận lợi hay hạn chế trong sử dụng như

độ dốc, độ dày tầng đất, đá lẫn, tình trạng xói mòn, úng ngập, khô hạn, mặn hóa… Trên cơ sở đó có thể lựa chọn những kiểu sử dụng đất phù hợp

Việc đánh giá tiềm năng đất sử dụng đất thường áp dụng trên qui mô lớn, trong phạm vi một nước, một tỉnh hay một huyện Ở Mỹ đã sử dụng các yếu tố hạn chế là những yếu tố hầu như không thay đổi được là: độ dốc, độ dày tầng đất và khí hậu để phân chia đất đai toàn quốc thành 8 nhóm với các yếu tố hạn chế tăng dần từ nhóm I tới nhóm VIII Trong đó nhóm I là nhóm

thuận lợi nhất trong sử dụng, có ít yếu tố hạn chế nhất, nhóm VIII là nhóm có nhiều yếu tố hạn chế nhất trong sử dụng Yếu tố hạn chế được thể hiện chủ yếu qua chữ viết tắt như xói mòn là e, dư thừa nước là w, v.v

+ Khái niệm về đánh giá mức độ thích nghi đất đai: “Đánh giá mức độ

thích nghi đất đai (land suitability): Là quá trình xác định mức độ thích nghi cao hay thấp của các kiểu sử dụng đất cho một đơn vị đất đai và tổng hợp cho toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặc điểm các đơn

vị đất đai” Hệ thống đánh giá được thể hiện theo 4 cấp:

+) Phân thành 2 cấp lớn: Kiểu sử dụng đất hay loài cây trồng thích nghi (Viết tắt là S- Suitable) hay không thích nghi (Viết tắt là N- Not suitable) với điều kiện đất đai

+) Mức độ thích nghi (S) phân chia thành 3 mức:

++ Thích nghi cao (S1): Đất hầu như không có hạn chế đáng kể khi

thực hiện canh tác

++ Thích nghi trung bình (S2): Đất có hạn chế nhất định làm giảm

năng suất cây trồng hoặc nâng cao chi phí canh tác nhưng vẫn thích nghi cho cây trồng hoặc kiểu sử dụng đất

++ Thích nghi kém (S3): Đất có hạn chế đáng kể làm giảm mạnh năng

suất và tăng cao chi phí canh tác rõ rệt, hiệu quả kinh tế bị suy giảm đáng kể

Ngoài những tài liệu cơ bản của FAO về đánh giá đất đai, FAO cũng đưa ra những hướng dẫn khác nhau về đánh giá đất đai cho các đối tượng riêng biệt như:

- Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp nhờ mưa (Guieline for land Evaluation for Rainfed Agriculture - FAO, 1983)

- Đánh giá đất đai cho trồng trọt cỏ quảng canh (Land Evaluation for extensive grazing - FAO, 1990)

- Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác cho quy hoạch sử dụng đất (Land Evaluation and farming system analysis for land planning - FAO, 1992)

Trên thế giới cũng có nhiều công trình nghiên cứu về mối quan hệ giữa đặc điểm đất đai với sinh trưởng của cây trồng Với các kết quả nghiên cứu đã đạt được, nhiều nhà khoa học đã cho rằng: Đối với các vùng ôn đới, phản ứng của đất, hàm lượng CaCO3 và các chất BaZơ khác, thành phần cấp hạt và điện thế ôxy hóa khử (Eh) của đất là những yếu tố quan trọng nhất Quan điểm này đã xem xét các yếu tố hóa học đất quan trọng hơn yếu tố vật lý Đối với vùng nhiệt đới thì các tác giả cho rằng: Các yếu tố có khả năng giữ nước, độ sâu của đất và

độ thoáng khí là những yếu tố giữ vai trò chủ đạo Điều này có nghĩa là: Yếu tố vật lý đất quan trọng hơn yếu tố hóa học đất Các kết quả này dựa trên các nghiên cứu về đất đồi núi và đất nông nghiệp

Thời gian gần đây, Trung tâm lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước nhiệt đới như: Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Nam Phi, Conggo, Brazil Kết quả nghiên cứu cho thấy: Các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng khác nhau đến độ phì đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng

Phân hạng đất, đánh giá đất trong những năm gần đây đã có những công trình nghiên cứu cụ thể song mới chỉ nghiên cứu cho từng đối tượng cây trồng cụ thể Ở vùng ôn đới các nghiên cứu đã đề cập về ảnh hưởng của rừng

tự nhiên, rừng trồng đến độ phì đất Nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới ở Australia, Week (1970) đã khẳng định sinh trưởng của thực vật phụ thuộc vào các yếu tố là: Đá mẹ, độ ẩm của đất, thành phần cơ giới, CaCO3, hàm lượng mùn và đạm

1.1.3 GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa

Thế kỷ XX là thế kỷ của những tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực tin học, điện tử và nghiên cứu vũ trụ Những tiến bộ đó đã thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khoa học, trong đó có địa lý và bản đồ học

Từ những năm 1960 đến nay GIS (Geographic Information System) đã xuất hiện và dần được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới, GIS đã trở thành nền tảng công nghệ đặc biệt hữu dụng trong quản lý và xử lý tích hợp thông tin đa ngành, hỗ trợ việc ra quyết định chính xác và kịp thời.Ngày nay công nghệ GIS đã tạo ra một sự phát triển bùng nổ các ứng dụng trong quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường, quản lý vùng lãnh thổ đa ngành Nhờ những khả năng phân tích và xử lý đa dạng, công nghệ GIS được coi là công cụ trợ giúp cho việc ra quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế, xã hội và an ninh, quốc phòng của các quốc gia trên thế giới GIS giúp cho các cơ quan quản lý nhà nước, các doanh nghiệp, cho tổ chức, cá nhân… đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế, quốc phòng qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin gắn với một nền hình học nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào

Giáo sư Berliant A.M, Khoa địa lý trường Đại học Tổng hợp quốc gia Lômônôxốp của nước Nga, chuyên gia hàng đầu thế giới về hệ thống thông tin địa lý (GIS), GIS phát triển như một sự nối tiếp phương pháp tiếp cận tổng hợp và hệ thống trong một môi trường thông tin địa lý GIS được đặc trưng bởi mức độ tự động hoá cao, dựa trên nền tảng các dữ liệu bản đồ đã được số hoá và dựa trên cơ sở tri thức, phương pháp tiếp cận hệ thống trong biểu diễn

và phân tích các hệ thống địa vật lý Dạng bản đồ đặc biệt này đặc trưng bởi tính tác vụ, đối thoại và sử dụng các phương tiện xây dựng, thiết kế bản đồ Đặc tính đầu tiên của GIS là tính đa phương án cho phép đánh giá nhiều khía cạnh khác nhau của tình huống và các giải pháp đa dạng Đặc tính tiếp theo

của GIS là tính đa môi trường nhờ đó có thể kết hợp các biễu diễn văn bản,

âm thanh và các ký hiệu Nhưng đặc tính lớn nhất của công nghệ mới là chúng đưa chúng ta tới nhiều dạng biểu diễn mới: bản đồ điện tử, các mô hình máy tính 3 chiều và mô hình động dạng phim…

Tầm quan trọng của công nghệ GIS được khẳng định trong phát biểu của tổng thống Mỹ Bill Clinton Hệ thống thông tin địa lý đã trở thành một khâu đột phá trong bài toán hỗ trợ cho sự phát triển kinh tế, sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên và bảo vệ môi trường Các công nghệ hiện đại cho phép giải quyết một cách có hiệu quả bài toán thu nhận, truyền, phân tích, trực giác hoá các dữ liệu gắn kết không gian, thiết lập các dữ liệu bản đồ

Trên thế giới, nghiên cứu ứng dụng GIS trong đánh giá lập địa lần đầu tiên được đề cập và thảo luận trong hội nghị chuyên đề về GIS và Viễn thám tại Fransico vào năm 1994 Hiện nay, trên thế giới GIS và Viến thám được ứng dụng khá phổ biến trong việc đánh giá đất đai hoặc lựa chọn điều kiện lập địa thích hợp cho cây trồng:

- Năm 2003, nghiên cứu ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai tại East Park County, Wyoming đã chỉ rõ GIS là một công cụ nhanh chóng, linh hoạt

và cập nhật phương pháp tiếp cận để hỗ trợ các quyết định quản lý đất đai

- Năm 2003, Trường Viễn Thám của trường Đại học Anna, Chennai đã ứng dụng GIS và Viến thám đánh giá sự thích hợp đất nông nghiệp cho trồng lúa và mía đường tại huyện Vellore sử dụng các nhận tố độ dốc, kiểu đất, độ sâu, kết cấu đất, độ ẩm đất, nguồn nước, lượng mưa trung bình năm, số tháng khô để đánh giá

- Năm 2012, nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai và quy hoạch sử dụng đất tại lưu vực MohanRao, tại 2 bang Uttar Pradesh and Uttarakhand của Mỹ đã ứng dụng GIS và Viễn thám đánh giá thích nghi theo 4 cấp thích

nghi: rất thíc nghi, thích nghi trung bình, ít thích nghi và không thích nghi cho

6 loài cây trồng gồm: lúa nước, lúa mỳ, ngô, mù tạt, mía đường và xoài

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra

Ở Việt Nam do nhu cầu của thị trường cũng như giá trị của loại quả Sơn tra tương đối cao cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau Các nghiên cứu

về loài cây này cũng được chú trọng, phát triển và đã có một số đề tài nghiên

cứu về loài cây này như:

+ Năm 1999, Trung tâm Lâm đặc sản thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam tiến hành nghiên cứu đề tài: ''Điều tra đánh giá nguồn lâm sản phụ từ cây Sơn tra cho các đồng bào dân tộc ở miền núi phía Bắc Việt Nam'' Qua kết quả nghiên cứu người ta thấy rằng Sơn tra là nguồn lâm sản dồi dào và có giá trị kinh tế cao ở vùng miền núi phía Bắc Vì vậy chúng ta cần duy trì và phát triển trồng loại cây này (Báo cáo khoa học của Trung tâm lâm đặc sản, 1999)

+ Ứng dụng công nghệ sinh học từ dung dịch các loại hoa quả, mơ, mận, Sơn tra PGS - TS Lương Đức Phẩm - Phòng công nghệ lên men - Trung tâm KHTN & CNQG đã nghiên cứu và chế tạo được công nghệ sản xuất rược vang mới lấy nguyên liệu từ chính quả Sơn tra

+ Năm 2002, Kết hợp với dự án Lâm sản ngoài gỗ Phòng nghiên cứu lâm sinh thuộc Viện KHLN Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu chuyên đề: ''Khả năng thích nghi của cây Sơn tra đối với vùng cao" Qua nghiên cứu chỉ

ra rằng cây Sơn tra rất phù hợp với điều kiện lập địa vùng cao và được người dân rất thích trồng (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Phòng lâm sinh tại hội thảo dự án lâm sản ngoài gỗ, 2002)

+ Năm 2003, Sở Y Tế tỉnh Quảng Nam đã phát hiện và điều tra phân

bố của loài cây Sơn tra Bắc và thấy cây này phân bố rất nhiều ở tỉnh Quảng

Nam, đây là loại thuốc quý dùng trong y học và cũng là mặt hàng có giá trị để xuất khẩu sang Trung Quốc làm thuốc (Thông tin của ngành y tế tỉnh Quảng Nam, 2003)

+ Năm 2003, Trung tâm Khoa học lâm nghiệpTây Bắc nghiên cứu chuyên đề: "Kiến thức bản địa trong thu hoạch và chế biến quả Sơn tra của đồng bào dân tộc H'Mông tỉnh Sơn La" Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng thu hoạch quả Sơn tra tốt nhất vào thời điểm gần cuối vụ (vào thời gian này quả

đã chín khá đồng đều, quả tích đường ngọt)

+ Quả Sơn tra có giá trị về mặt y học nên đã có nhiều nghiên cứu về tác dụng của Sơn tra trong việc chữa bệnh hàng ngày và dùng trong các bài thuốc

y học Như bác sỹ Đỗ Tất Lợi, Bác sỹ Nguyễn Văn Thông nghiên cứu đã chỉ

ra rằng Sơn tra chữa được rất nhiều bệnh như hạ huyết áp, làm giãn mạnh ngoại vi, giúp hạ mỡ trong máu, giãn động mạch vành, cải thiện sức co bóp

cơ tim, đầy bụng ăn không tiêu, đau bụng, tiêu chảy (Thông tin của ngành y tế)

Tóm lại, ở trên thế giới và Việt Nam các nghiên cứu về cây Sơn tra cũng chủ yếu tập trung vào điều tra phân bố, chế biến quả Sơn tra và các tác dụng về mặt y dược Các nghiên cứu xác định vùng quy hoạch tổng thể dựa trên các điều kiện thích nghi cho trồng cây Sơn tra còn hạn chế

1.2.2 Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa

Những công trình nghiên cứu đầu tiên trong nước mang nội dung của lập địa đó là: “Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam” của Trần Ngũ Phương, mặc dù thực chất của nghiên cứu này là phân loại rừng dựa vào sinh thái phát sinh nhưng phần nào đã mang nội dung của lập địa đó là trạng thái đất đai tương ứng với trạng thái rừng Còn công trình “Thảm thực vật rừng Việt Nam” của Thái Văn Trừng đã đi sâu hơn Trần Ngũ Phương, đó là ngoài những nhân tố thuộc lập địa theo nghĩa hẹp như: khí hậu, địa hình, thổ

nhưỡng Tác giả còn sử dụng các nhân tố thuộc lập địa theo nghĩa rộng đó là yếu tố thực vật và yếu tố nhân tác, vì thế khái niệm lập địa là sinh địa quần thể nhân tác

Đến cuối thập niên 60, việc nghiên cứu về lập địa để xác định loại hình thực vật và loại cây trồng thích nghi được ngành Lâm nghiệp chấp nhận trên

cơ sở phương pháp điều tra lập địa tổng hợp của nước Đức Tuy nhiên điều kiện lập địa được nghiên cứu trên vùng đất rộng và gần như chưa đề cập đến điều kiện lập địa của các vùng ngập mặn ven biển, cửa sông, kênh rạch

Năm 1960, F.R Moormann đã xuất bản Bản đồ thổ nhưỡng ở miền Nam Việt Nam với tỷ lệ 1/1.000.000 và kèm theo bảng phân loại đất dùng cho bản đồ này Năm 1969 V.M Fridland cùng một số nhà khoa học Việt Nam cũng đã xuất bản Bản đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000 và bản chú giải phân loại Đặc điểm của 2 bảng phân loại này là theo 2 phương pháp khác nhau Bảng phân loại đất dùng cho sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc là theo hướng phân loại phát sinh của Liên Xô Bảng phân loại đất của Moormann theo hướng phân loại của Mỹ trước kia, một phần theo hướng phân loại phát sinh và một phần theo tính chất thực dụng

Các nghiên cứu phân hạng đất lâm nghiệp thực hiện chủ yếu đối với một số cây trồng quan trọng và có ý nghĩa đối với thực tiễn sản xuất Đó là các rừng trồng Bồ đề cung cấp nguyên liệu giấy được gây trồng mạnh ở vùng trung tâm vào những năm 1960-1970, rừng trồng Thông nhựa gây trồng phổ biến trên đất trống đồi núi trọc trong toàn quốc, rừng trồng Thông ba lá và một số rừng cây đặc sản như: Quế, Hồi…

- Tôn Thất Chiểu và Hoàng Ngọc Toàn (1980-1985) đã tiến hành nghiên cứu phân hạng đất đai tổng quan trên toàn quốc, với nhiều đối tượng cây trồng, nhiều vùng chuyên canh khác nhau trên cơ sở phân hạng định lượng của FAO Đối tượng chính của nghiên cứu này là đất nông nghiệp và đất đồi núi

Từ những năm 80 trở lại đây một số công trình nghiên cứu dưới đây đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu và đánh giá đất đai:

- Nghiên cứu đánh giá và quy hoạch đất khai hoang ở Việt Nam của Bùi Quang Toản và Nhóm nghiên cứu (1991), đã ứng dụng phân loại tiềm năng (Capability classification) của FAO Tuy nhiên nghiên cứu chỉ đánh giá các điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, thủy văn và tưới tiêu, khí hậu nông nghiệp) và nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở lớp (class) thích nghi cho từng loại hình sử dụng

- Trần An Phong (1994) đã đưa ra kết quả đánh giá hiện trạng sử dụng đất ở nước ta theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững Phương pháp đánh giá này đặt trong mối quan hệ biện chứng giữa các yếu tố: Tính chất của đất, hiện trạng sử dụng đất, tính thích nghi đất đai, vùng sinh thái

- Kết quả điều tra tổng hợp của Viện quy hoạch thiết kế Nông nghiệp năm 1995 đã xác định 9 vùng sinh thái nông nghiệp trên toàn quốc Phương pháp tổng hợp là căn cứ vào 7 yếu tố với các chỉ tiêu phân cấp là: Loại đất, độ dày tầng đất, độ dốc, thủy văn mặt nước, tưới tiêu, lượng mưa và nhiệt độ Mặc dù đã có sự cố gắng gộp nhóm và đơn giản các yếu tố, chỉ tiêu tham gia xây dựng đơn vị đất đai nhưng kết quả tổ hợp vẫn cho ra số lượng đơn vị đất đai toàn quốc khá lớn Trên bản đồ tỷ lệ 1/1.000.000 toàn quốc có tới 373 đơn

vị đất đai

- Tác giả Hoàng Xuân Tý (1997), tiến hành nghiên cứu mối quan hệ

giữa sinh trưởng của rừng trồng Bồ đề (Styrax tonkinensis) tự nhiên, rừng

trồng với các yếu tố lập địa và điều kiện gây trồng Tác giả đã đề xuất 3 tiêu chuẩn quan trọng để xác định trồng rừng Bồ đề là: Loại đất, độ dày tầng đất

và độ thoái hóa đất, thực bì chỉ thị Đồng thời tác giả cũng đưa ra bảng phân hạng đất trồng rừng Bồ đề với 4 mục tiêu là:

 Phản ánh được độ màu mỡ hiện tại của đất;

 Phản ánh được cơ cấu cây trồng và sản lượng;

 Phản ánh được biện pháp kỹ thuật và giá thành;

 Đơn giản, dễ áp dụng trong điều kiện rừng núi của lâm nghiệp

- Vũ Cao Thái và các cộng sự năm 1989 đã nghiên cứu đánh giá, phân hạng đất Tây Nguyên với cây Sơn tra, Cà phê, Chè và Dâu tằm Nghiên cứu

đã vận dụng phương pháp phân hạng đất của FAO theo kiểu định tính và hiện tại để đánh giá khái quát tiềm năng đất đai của vùng và đã phân chia đất theo

4 hạng riêng cho từng cây trồng

- Năm 1990 trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm đất rừng Thông nhựa, tác giả Ngô Đình Quế đã thấy rằng yếu tố quyết định đến việc trồng rừng Thông nhựa có thành công hay không là: Phản ứng của đất (pHKCl3,5-5,5), độ xốp (> 40%), độ sâu tầng kết cứng (5-10cm) và yếu tố thực

bì chỉ thị tốt nhất là tế guột dày

Kết quả nghiên cứu của Hà Quang Khải (1999), cho thấy sự thay đổi tính chất của đất gần và xa gốc của rừng trồng Thông mã vĩ và Keo tai tượng thể hiện tương đối rõ, nhất là các tính chất về lý tính, mối tương quan giữa sinh trưởng và từng tính chất đất là không rõ ràng Tuy nhiên mối tương quan lại tương đối chặt giữa sinh trưởng với tổng hợp một số tính chất đất

- Đánh giá tiềm năng sử dụng đất lâm nghiệp của từng vùng sinh thái

và trong toàn quốc của Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2000) là phương pháp ứng dụng phần mềm GIS trên máy tính để xây dựng các bản đồ đánh giá tiềm năng sử dụng đất lâm nghiệp Phương pháp này cho phép lợi dụng được các thông tin sẵn có và có ý nghĩa là mang tính chiến lược và dự báo

Cho đến nay, các công trình nghiên cứu về đất đai ở Việt Nam có khá nhiều tập trung chủ yếu dựa vào các nội dung chính sau:

 Nghiên cứu cơ bản về hình thành và tính chất lý, hóa học của đất

 Điều tra, phân loại, xây dựng bản đồ đất với các tỷ lệ khác nhau

 Đánh giá tiềm năng sản xuất đất

 Biện pháp cải tạo một số loại đất có vấn đề

 Bảo vệ và chống suy thoái tài nguyên đất

- Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành tiêu chuẩn ngành Quyết định 180/1998/QĐ-BNN-KHCN Tiêu chuẩn ngành về Quy trình đánh giá đất đai phục vụ nông nghiệp, trên cơ sở vận dụng nội dung, phương pháp đánh giá đất của FAO theo điều kiện và tiêu chuẩn cụ thể của Việt Nam

- Trong quy trình điều tra xây dựng bản đồ lập địa phục vụ công tác trồng rừng cho các dự án như: KFW1, KFW3, ADB, Lâm nghiệp xã hội Sông Đà… của tác giả Ngô Đình Quế, đã dựa vào các yếu tố là: Loại đất, độ dày tầng đất, độ dốc và thực bì để xác định dạng lập địa

1.2.3 GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa

GIS được du nhập vào Việt Nam trong những năm của thập niên 80 và ngày càng phát triển mạnh mẽ, ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như: Quy hoạch đô thi, quản lý Tài nguyên và Môi trường, đánh giá đất đai, quân sự…Trong lĩnh vực đánh giá đất đai, GIS cũng được ứng dụng khá phổ biến, các nghiên cứu ứng dụng GIS, Viễn thám và tích hợp các phương pháp phân tích toán học khác nhau như: phương pháp phân tích đa tiêu chí, phương pháp xác định trọng số của chỉ tiêu quan trọng

- Năm 2009, Vũ Thị Hồng Hạnh đã sử dụng kỹ thuật GIS xác định được 50 đơn vị đất đai cho huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái Trong đó, mỗi đơn

vị sử dụng đất được mô tả các đặc điểm, tính chất và hiện trạng sử dụng đất

- Năm 2011, Nghiên cứu tích hợp GIS và phương pháp phân tích đa tiêu chuẩn đã áp dụng mô hình tích hợp GIS và MCA trong đánh giá thích nghi đất đai bền vững huyện Đức Trọng, tỉnh Quảng Nam Các loại hình sử dụng đất (LUT) được lựa chọn để đánh giá thích nghi đất đai: Chuyên lúa

(LUT1), 2 vụ lúa-màu (LUT2), rau hoa (LUT3), chuyên màu (LUT4), dâu tằm (LUT5), cà phê (LUT6), chè (LUT7)

- Năm 2012, Nghiên cứu ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai phục vụ quy hoạch phát triển cây cao su tiểu điền tại huyện Hải Lăng, tỉnh Quảng Trị Kết quả đã xây dựng được các loại bản đồ đơn tính, bản đồ đơn vị đất đai và bản đồ phân hạng thích nghi đất cho cây cao su Kết quả chỉ ra rằng, vùng đồi huyện Hải Lăng chỉ xuất hiện mức thích hợp trung bình và thấp chiếm chủ yếu Nghiên cứu cũng đã đề xuất được diện tích phát triển và phân bố cụ thể theo từng đơn vị hành chính cấp xã trên từng đơn vị đất đai

- Năm 2012, Nghiên cứu ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa phục vụ quy hoạch phát triển cây cao su tiểu điền tại tỉnh Sơn La được thực hiện sử dụng 5 nhân tố chính gồm: độ cao, độ dốc, lượng mưa, nhiệt độ và độ dầy tầng đất để đánh giá thích nghi của cây cao su trên toàn tỉnh Nghiên cứu

đã sử dụng công nghệ GIS chồng xếp các bản đồ thành phần sau khi phân cấp thích nghi thành 4 cấp: Rất thích nghi, thích nghi trung bình, ít thích nghi và không thích nghi Kết quả đề tài đã đề xuất được diện tích các cấp thích nghi cho từng huyện trên địa bàn tỉnh Sơn La Kết quả của đề tài đã hỗ trợ cho việc quy hoạch vùng trồng cao su trong tương lai

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh cảnh và phân bố tự nhiên của cây Sơn tra tại tỉnh Sơn La

2.2.2 Nghiên cứu các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra

2.2.3 Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu

2.2.4 Đánh giá tính thích nghi của bản đồ phân vùng thích nghi trồng rừng Sơn tra tại khu vực nghiên cứu

2.3.5 Đề xuất quy hoạch vùng trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Cách tiếp cận nghiên cứu

Việc phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La là việc phân vùng các điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng trong mối tương quan với tiềm năng sinh trưởng và phát triển của cây Sơn tra Điều này

có nghĩa là một vùng đất thích nghi trồng Sơn tra sẽ bao gồm một nền thổ

nhưỡng đặc thù dưới một số điều kiện khí hậu nhất định nào đó Trong hệ thống khí hậu và thổ nhưỡng đó khi điều kiện khí hậu là tối ưu thì khả năng thích nghi trồng Sơn tra của thổ nhưỡng cũng chính là của vùng trồng Trong trường hợp này các đặc điểm của thổ nhưỡng sẽ tác động trực tiếp và trọn vẹn lên sinh trưởng và sản lượng của cây trồng mà không có bất kỳ hạn chế nào từ yếu tố khí hậu Ngược lại, nếu điều kiện khí hậu không tối ưu, thì tiềm năng thích nghi trồng Sơn tra của thổ nhưỡng nói chung sẽ suy giảm bởi các yếu tố hạn chế của khí hậu Trong trường hợp này, khả năng thích nghi trồng Sơn tra của vùng đất sẽ là hệ quả của tổ hợp tương tác giữa khí hậu và thổ nhưỡng

Đối với mỗi yếu tố khí hậu và thổ nhưỡng, một số chỉ tiêu đã được chọn ra và đánh giá Đối với mỗi chỉ tiêu, luận văn sẽ phân chia thành 4 mức

độ thích nghi là rất thích nghi, thích nghi trung bình, ít thích nghi và không thích nghi dựa trên các nghiên cứu, tài liệu và quy trình đã có Với sự hỗ trợ của công nghệ GIS đề tài phân loại vùng thích nghi từ mức cao xuống thấp và đưa ra được bản đồ chuyên phân vùng thích nghi cho trồng cây Sơn tra

Đồng thời, căn cứ vào diện tích Sơn tra đã trồng tại tỉnh Sơn La, đối chiếu sinh trưởng của cây Sơn tra với kết quả nghiên cứu để đánh giá độ chính xác của các kết quả nghiên cứu, cũng như đưa ra được những quy hoạch rừng trồng Sơn tra trên địa bàn tỉnh Sơn La

2.3.2 Phương pháp ngoại nghiệp

2.3.2.1 Phương pháp thu thập cơ sở dữ liệu:

Để thực hiện các nội dung trên, đề tài đã thu thập và sử dụng hệ thống cơ sở

dữ liệu về điều kiện lập địa gồm:

- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Sơn La

- Bản đồ địa hình tỉnh Sơn La do Tổng cục Địa chính – Bộ Tài nguyên

và Môi trường xây dựng

- Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Sơn La tỷ lệ 1/50.000 do Viện Quy hoạch

Thiết kế Nông nghiệp xây dựng

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Sơn La năm 2010 tỷ lệ 1/50.000 từ

Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Sơn La

- Số liệu lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm của 15 trạm khí tượng thuỷ văn tại khu vực Tây Bắc trong thời gian 30 năm liên tiếp từ năm 1980 đến năm 2009

- Các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trồng Sơn tra của các chương trình dự

án tại tỉnh Sơn La: Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trồng Sơn tra của Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Tây Bắc, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trồng Sơn tra của Trung tâm khuyến nông tỉnh Yên Bái, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trồng Sơn tra của Bản quan lý dự án 661 huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La Các tài liệu này được thu thập, lựa chọn các thông tin để xác định đặc điểm sinh thái học của cây Sơn tra

2.3.2.2 Phương pháp điều tra thực địa

- Phương pháp xác định vùng phân bố tự nhiên của cây Sơn tra: Việc xác định vùng phân bố tự nhiên của cây Sơn tra được thực hiện trên phạm vi toàn tỉnh Tại mỗi huyện phỏng vấn 03 cán bộ khuyến nông để xác định các

xã có cây Sơn tra phân bố tự nhiên làm cơ sở cho việc khảo sát lựa chọn vị trí lập ô tiểu chuẩn (OTC) điều tra

- Phương pháp điều tra sinh trưởng của cây Sơn tra: Tiến hành khảo sát

sơ bộ tại các vùng có Sơn tra phân bố tự nhiên, lập 36 OTC có diện tích 3.000

m2 theo phương pháp ngẫu nhiên Trong mỗi OTC, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng bằng các dụng cụ đo sau: Sử dụng thước dây đo chu vi thân cây tại vị trí 1.3 m (C1.3), sử dụng thước sào có chia vạch đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc), sử dụng thước dây đo đường kính tán (DT)

+ Phương pháp xác định vị trí OTC: Trong quá trình điều tra sinh trưởng cây Sơn tra tại các OTC, sử dụng thiết bị định vị GPS Garmin 78s xác

định tọa độ, độ cao tuyệt đối của các OTC theo hệ quy chiếu UTM_WGS84_Zone 48N

+ Phương pháp xác định sản lượng quả Sơn tra: Tại các địa phương, quả Sơn tra được thu hái nhiều lần, người dân thường thu hái các quả già trước, nên để đánh giá được sản lượng của từng cây, đề tài kết hợp với các hộ dân sinh sống tại khu vực có Sơn tra phân bố để nhờ họ theo dõi xác định sản lượng quả Sơn tra bằng cách cân quả của mỗi lần thu hái

2.3.3 Phương pháp nội nghiệp

- Sử dụng phần mềm Mapinfor 11.5 xây dựng bản đồ phân bố tự nhiên của Sơn tra trên địa bàn tỉnh Sơn La

- Sử dụng phần mềm Microsoft Office Excel để tính toán giá trị trung bình của các chỉ tiêu sinh trưởng, các chỉ tiêu khí tượng, sản lượng quả trung bình/cây

- Sử dụng các cơ sở dữ liệu bản đồ, số liệu khí tượng của các trạm quan trắc, đề tài xây dựng bản đồ các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra bằng phần mềm ArcGIS 10.1

- Phân cấp thích nghi của một số nhân tố sinh thái cho trồng rừng Sơn tra tỉnh Sơn La: Tổng quan các công trình nghiên cứu và các quy trình kỹ thuật, tài liệu các chương trình, dự án áp dụng trong quá trình phát triển rừng trồng Sơn tra tại khu vực Tây Bắc nói chung và tỉnh Sơn La nói riêng cho phép đề tài xác định được mức độ thích nghi gồm: rất thích nghi, thích nghi trung bình, ít thích nghi và không thích nghi cho loài Sơn tra theo các nhân tố:

độ cao, độ dốc, bề dày tầng đất, nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm Các mức độ thích nghi được cho điểm như sau:

+ Cấp S1: Rất thích nghi: 3 điểm + Cấp S2: Thích nghi trung bình: 2 điểm + Cấp S3: Ít thích nghi: 1 điểm

+ Cấp N: Không thích nghi: 0 điểm

- Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi cho trồng rừng Sơn tra tại tỉnh Sơn La: Bản đồ phân vùng lập địa thích nghi cho trồng rừng Sơn tra tại tỉnh Sơn La được xây dựng với sự hỗ trợ của phần mềm Mapinfor 11.5 và ArcGIS 10.1 Đề tài tiến hành xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi trồng rừng Sơn tra theo từng nhân tố sinh thái: độ cao, độ dốc, bề dầy tầng đất, nhiệt

độ, lượng mưa, độ ẩm theo phương pháp chồng xếp bản đồ Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái: độ cao, độ dốc, bề dày tầng đất, nhiệt độ, lượng mưa và độ ẩm được đánh giá theo hệ số tầm quan trọng Sử dụng phương pháp cộng bản đồ có tính đến hệ số tầm quan trọng của các nhân tố sinh thái theo công thức sau:

(3.1)

Trong đó:

Xi: Là điểm tổng hợp tại vị trí không gian P Ki: Là hệ số tầm quan trọng của chỉ tiêu i Fi: Là điểm đánh giá của chỉ tiêu i

Từ kết quả cộng bản đồ, đề tài tiến hành phân cấp thành 4 cấp thích nghi: rất thích nghi, thích nghi trung bình, ít thích nghi và không thích nghi,

để xác định khoảng cách điểm của mỗi cấp thích nghi sử dụng công thức sau:

∆X =(Xmax – Xmin)/n (3.2)

Trong đó:

Xmax: là điểm tổng hợp cao nhất Xmin: là điểm tổng hợp thấp nhất n: Số cấp phân chia (n=4)

- Đánh giá độ tin cậy của bản đồ:

+ Đánh giá định tính: Độ tin cậy của bản đồ được đánh giá thông qua đánh giá sinh trưởng cây Sơn tra tại các khu vực điều tra và kết quả phân

vùng thích nghi trên bản đồ bằng cách chuyển vị trí các OTC lên bản đồ phân vùng thích nghi xác định cấp thích nghi tại vị trí lập OTC Đánh giá xem chất lượng sinh trưởng của cây Sơn tra có tương ứng với mức độ phân cấp thích nghi của bản đồ phân vùng thích nghi Sơn tra

+ Đánh giá định lượng: Độ tin cậy của bản đồ được đánh giá định lượng thông qua xác định mối tương quan giữa sản lượng quả Sơn tra và điểm đánh giá tổng hợp trên bản đồ vùng thích nghi Sơn tra

- Đề xuất quy hoạch vùng trồng Sơn tra cho khu vực nghiên cứu: Chồng xếp bản đồ phân vùng thích nghi của Sơn tra với bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Sơn La, sử dụng các chức năng phân tích dữ liệu bản đồ xác định diện tích của từng cấp thích nghi để đề xuất quy hoạch phát triển các vùng trồng Sơn tra cho các huyện thuộc tỉnh Sơn La

Quá trình xây dựng bản đồ quy hoạch vùng trồng Sơn tra có thể minh họa bằng sơ đồ sau:

Mô phỏng quá trình xây dựng bản đồ quy hoạch trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

Sơn La là một tỉnh miền núi Tây Bắc Việt Nam, có 12 đơn vị hành chính, có diện tích tự nhiên 1.412.500 ha, chiếm 4,27% tổng diện tích cả nước, đứng thứ 3 trong số 64 tỉnh thành phố trong cả nước Toạ độ địa lý:

20039' - 22002' vĩ độ Bắc, 103011' - 105002' kinh độ Đông Phía Bắc giáp các tỉnh Yên Bái, Lai Châu; Phía Đông giáp các tỉnh Phú Thọ, Hoà Bình; Phía Tây giáp tỉnh Điện Biên; Phía Nam giáp tỉnh Thanh Hoá và nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào Có chung đường biên giới Việt - Lào dài 250 km Có chiều dài giáp ranh với các tỉnh khác là 628 km

và phòng hộ đầu nguồn Sông Đà, điều tiết nguồn nước cho công trình thuỷ điện Hoà Bình và công trình thủy điện Sơn La sắp tới Việc thông thương ra ngoài tỉnh phải nhờ vào hệ thống đường bộ (QL6, QL 37 qua cầu Tạ Khoa); đường sông (sông Đà, sông Mã); đường hàng không Nà Sản - Hà Nội, song quy mô còn nhỏ, chủ yếu để vận chuyển hành khách, hàng hoá dọc hồ thuỷ điện Hoà Bình đến thuỷ điện Sơn La

3.1.3 Tài nguyên đất

Tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 1.412.500 ha, trong đó đất đang được sử dụng 869.457 ha (năm 2005) chiếm 61,6% đất tự nhiên của tỉnh, so với cả nước tỉ lệ này là 97%, vùng Trung du miền núi Bắc bộ là 56,14% Việc tăng diện tích đất sử dụng phần lớn do sự tăng nhanh diện tích đất lâm nghiệp, phủ xanh đất trống, đồi núi trọc, phát triển diện tích rừng sản xuất Diện tích đất sử dụng sẽ có thay đổi khi thủy điện Sơn La hoàn thành vào năm 2012 Theo tính toán Sơn La có 3 huyện bị ngập, tổng diện tích bị ngập khoảng 13.730 ha, trong đó có 6.321 ha đất nông nghiệp (bình quân mỗi hộ mất khoảng 0,65 ha đất nông nghiệp, trong đó ruộng nước 0,13 ha), đất rừng 2.451 ha, đất chưa sử dụng 7.214 ha… Bên cạnh đó, sẽ xuất hiện các vùng bán ngập với diện tích hàng trăm ha, có thể tận dụng diện tích này để trồng trọt vào mùa chưa bị ngập

Bảng 3.1 Hiện trạng tài nguyên đất và dự báo sử dụng quỹ đất

2 Đất phi nông nghiệp ha 41.445,73 50.625 55.812

% so với diện tích tự nhiên % 2,93 3,58 3,96

Nguồn: Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Sơn La

Sơn La là một tỉnh vùng cao, quỹ đất nông nghiệp hạn chế, đặc biệt ruộng nước bình quân đầu người chỉ có 0,017 ha/người (cả nước là 0,05 ha/người) Hướng tới cần khai thác hết diện tích đất bằng và một phần đất đồi núi cho sản xuất nông nghiệp, dự tính quỹ đất để phát triển cây công nghiệp dài ngày như cà phê, chè, cây ăn quả vẫn còn 22.600 ha, quỹ đất cho đồng cỏ trồng chăn nuôi trên 3.000 ha Nếu công trình thủy điện Sơn La hoàn thành,

sẽ có thêm 13.700 ha mặt nước hồ Khi đó toàn tỉnh sẽ có khoảng gần 25.000

ha ao, hồ và hồ sông Đà là tiền đề để Sơn La phát triển mạnh nuôi trồng và khai thác thủy sản

3.1.4 Khí hậu, thuỷ văn

- Về khí hậu: Sơn La có khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, mùa đông lạnh khô, mùa hè nóng ẩm mưa nhiều Địa hình bị chia cắt sâu và mạnh hình thành nhiều tiểu vùng khí hậu cho phép phát triển một nền sản xuất nông - lâm nghiệp phong phú Vùng Cao nguyên Mộc Châu rất phù hợp với cây trồng và con nuôi vùng ôn đới Vùng dọc sông Đà phù hợp với cây rừng nhiệt đới xanh quanh năm,… Những năm gần đây nhiệt độ không khí trung bình/năm có xu hướng tăng hơn 20 năm trước đây từ 0,50C - 0,60C lượng mưa trung bình năm có xu hướng giảm: Thành phố Sơn La từ 1.445 mm xuống 1.402 mm, Mộc Châu từ 1.730 mm xuống 1.563 mm; độ ẩm không khí trung bình năm cũng giảm, hiện tại ở Thành phố độ ẩm không khí trung bình cả năm là 82%, Yên Châu 80%; số ngày có gió Tây khô nóng trung bình năm tăng lên: Thành phố từ 1,27 ngày tăng lên 4,3 ngày, Yên Châu từ 34 ngày tăng lên 37,2 ngày

Do tình hình khô hạn kéo dài vào mùa đông nên khó tăng vụ trên diện tích canh tác, cộng với gió Tây khô nóng vào những tháng cuối mùa khô đầu mùa mưa (tháng 3 – 4) đã gây không ít khó khăn cho sản xuất và đời sống của một số vùng trong tỉnh Sương muối, mưa đá, lũ quét cũng là những nhân tố gây bất lợi cho sản xuất, đời sống

Trong thời gian tới khi có thuỷ điện Sơn La, hệ thống hồ dọc Sông Đà được hình thành có thể tình hình khí hậu khô nóng vào mùa khô sẽ được cải thiện theo hướng có lợi cho sản xuất và đời sống

- Về thủy văn: Sơn La có hệ thống sông suối khá dầy nhưng phần lớn mặt nước thấp hơn mặt đất canh tác, vì vậy biện pháp giải quyết nước là phải làm hồ chứa, đập dâng cắt lũ mùa mưa, chứa nước mùa khô, ống dẫn, bơm điện, khai thác nước ngầm và tăng tỷ lệ che phủ của rừng để ổn định nguồn

sinh thuỷ… Song, với địa hình khó khăn hiểm trở, phức tạp đòi hỏi vốn đầu

tư xây dựng cao

Sông suối ở Sơn La có độ dốc lớn, trắc diện hẹp nên tiềm năng thuỷ điện khá lớn Hầu hết mọi nơi trong tỉnh đều có điều kiện làm thuỷ điện cực nhỏ, ngoài 96 điểm xây dựng được thuỷ điện vừa và nhỏ với tổng công suất

134 MW còn có công trình thuỷ điện Suối Sập 11,8 MW, thuỷ điện Nậm Chiến công suất 210 MW, thuỷ điện Huổi Quảng công suất 540 MW và đặc biệt là công trình thuỷ điện Sơn La với công suất 2.400 MW đang được khởi công xây dựng góp phần to lớn vào sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Sơn La thời kỳ 2005 - 2010 và 2020

3.1.5 Tài nguyên rừng

Sơn La là một trong những tỉnh có diện tích rừng và đất có khả năng phát triển lâm nghiệp khá lớn (chiếm 73% diện tích tự nhiên), đất đai phù hợp với nhiều loại cây, có điều kiện xây dựng hệ thống rừng phòng hộ và tạo các vùng rừng kinh tế hàng hoá có giá trị cao Rừng Sơn La có nhiều thực vật quý hiếm, có các khu đặc dụng có giá trị nghiên cứu khoa học và phục vụ du lịch, sinh thái trong tương lai Đến năm 2012 diện tích rừng của Sơn La là 635,231

ha, trong đó rừng tự nhiên là 611,636 ha, độ che phủ của rừng đạt 44.6% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2013) Sơn La có 4 khu rừng đặc dụng bảo tồn thiên nhiên: Xuân Nha (Mộc Châu) 27.084 ha; Sốp Cộp 18.709 ha; Copi A (Thuận Châu) 19.354 ha; Tà Xùa (Bắc Yên) 17.650 ha

Về trữ lượng rừng: Theo số liệu kiểm kê của Đoàn điều tra quy hoạch

và phát triển nông thôn tỉnh Sơn La, toàn tỉnh có 16,5 triệu m3 gỗ và 203,3 triệu cây tre nứa, chủ yếu là rừng tự nhiên, còn đối với rừng trồng chỉ có trữ lượng gỗ 154 ngàn m3 và 220 ngàn cây tre nứa

Toàn tỉnh có 543.043,67 ha đất chưa sử dụng (chiếm 38,45% tổng diện tích tự nhiên), trong đó đất có khả năng phát triển nông lâm nghiệp khoảng

440.719 ha (phần lớn dùng cho phát triển lâm nghiệp) Đây cũng là nguồn tài nguyên quý giá, một thế mạnh cho phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh giai đoạn 2010-2020

Khi có thuỷ điện Sơn La sẽ có 1 phần rừng và đất rừng bị ngập, theo tính toán có khoảng 2.451 ha rừng sẽ bị ngập, trong đó chủ yếu là rừng phòng

hộ Nhiệm vụ quan trọng là phải tận thu cây trong lòng hồ trước khi nước ngập và sau đó là trồng rừng phòng hộ dọc theo 2 bên sông Đà và toàn lưu vực để bảo vệ nguồn nước cho công trình thuỷ điện quan trọng này

3.1.6 Tài nguyên khoáng sản

Sơn La có nhiều loại khoáng sản khác nhau (gần 150 điểm), song chủ yếu là mỏ nhỏ, phân bố rải rác trên khắp địa bàn tỉnh, trữ lượng không lớn và điều kiện khai thác không thuận lợi

+ Than: Có đủ các loại than mỡ, than gầy, than bùn, than nâu, tổng số

trên 10 mỏ và điểm than nhiên liệu với trữ lượng tiềm năng trên 40 triệu tấn, trong đó trữ lượng đã thăm dò trên 3 triệu tấn Tuy trữ lượng không lớn nhưng trên dưới 50% là than mỡ, có khả năng luyện cốc, loại than mà hiện nay nước

ta rất thiếu và phải nhập khẩu với giá cao

Các mỏ than tương đối lớn ở Sơn La có mỏ than Suối Bàng - Mộc Châu (trữ lượng vài triệu tấn), mỏ than Quỳnh Nhai (trữ lượng 578 ngàn tấn), mỏ than Hang Mon - Yên Châu (trữ lượng 1 triệu tấn), mỏ than Mường Lựm - Yên Châu (trữ lượng trên 80 ngàn tấn), mỏ than Suối Lúa - Phù Yên… dự kiến sản lượng khai thác trong vài năm tới đạt 2-3 vạn tấn than/năm và ngoài năm 2000 nâng lên 20-25 vạn tấn than/năm, để dần dần thay thế việc phải đưa than từ Quảng Ninh lên vùng Tây Bắc

+ Nguồn đá vôi và sét: Với trữ lượng khá lớn, phân bố tương đối rộng,

đang được khai thác, cho phép phát triển mạnh sản xuất xi măng, gạch ngói phục vụ nhu cầu trong tỉnh và xây dựng công trình thủy điện Sơn La Đáng kể

có mỏ sét xi măng Nà Pó trữ lượng 16 triệu tấn, mỏ sét xi măng Chiềng Sinh trữ lượng 760 ngàn tấn

+ Ni ken-đồng có 8 điểm quặng và mỏ: Bản Mông, Bản Khoa, Bản

Phúc, Bản Chang, Vạn Sài, Suối Ba, Suối Đơn và Hua Păng Song đáng kể là

mỏ Bản Phúc huyện Bắc Yên có trữ lượng 984.000 tấn quặng với hàm lượng

ni ken 3,55%, đồng 1,3% Đã có dự án khả thi liên doanh với các Công ty tài nguyên khoáng sản nước ngoài, thời gian khai thác 13 năm với tổng lợi nhuận thu được 60,52 triệu USD và giá trị lãi ròng bình quân/năm từ 1,3 đến 1,56 triệu USD

+ Vàng: Có 4 mỏ sa khoáng và 3 điểm vàng gốc đều thuộc loại mỏ nhỏ

C1 + C2 < 500 kg, có triển vọng là mỏ vàng sa khoáng Pi Toong huyện Mường La, Mu Lu huyện Mai Sơn Cần khuyến khích và thu hút đầu tư, tranh thủ công nghệ tiên tiến nhằm khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên này

+ Bột tan có nhiều điểm mỏ, đáng kể là mỏ tan Tà Phù huyện Mộc

Châu có trữ lượng 2,3 vạn tấn, có giá trị xuất khẩu và tiêu dùng trong nước

3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

3.2.1 Đặc điểm kinh tế

3.2.1.1 Những lĩnh vực kinh tế lợi thế

Nằm ở vị trí đầu nguồn của hai con sông lớn: sông Đà và sông Mã, Sơn

La không chỉ là địa bàn phòng hộ xung yếu cho vùng đồng bằng Bắc Bộ và hai công trình thuỷ điện lớn nhất nước, mà còn là địa bàn có tiềm năng, lợi thế

để phát triển rừng nguyên liệu với quy mô trên 20 vạn ha, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến lâm sản và sản xuất giấy, bột giấy

Ngoài tiềm năng để phát triển một số cây công nghiệp, cây ăn quả, chăn nuôi gia súc ăn cỏ, phát triển rừng nguyên liệu, Sơn La còn có nhiều lợi thế để phát triển nhiều loại cây, con khác có giá trị kinh tế cao như dâu, tằm,

cà phê, chè, rau sạch, hoa, cây cảnh, chăn nuôi gia súc, gia cầm và thú quý hiếm với quy mô công nghiệp Mỗi năm, Sơn La thu hoạch 18 – 20 vạn tấn