Do đó, sự tích hợp hệ thông Tạp chi Khoa học ĐHQỌHN... Mó hình lích hợp Alcs-Gis trong đánh ụiá... Mỏ hình lích hợp Alcs-Gis tronu đánh íiiá... Mô hình lích hợp Alcs-Gis imim đánh liiá..
Trang 1TAP CHÍ KHOA HỌC ĐHQGHN, KHTN & CN, T.xx, sỏ'4, 2004
M Ô H Ì N H T Í C H H Ợ P A L E S - G I S t r o n g đ á n h g i á c a n h q u a n
P H Ụ C V Ụ P H Á T T R I Ể N C Â Y T R ồ N G N Ô N G , L Â M N G H I Ệ P
H U Y Ệ N S A P A - T Ỉ N H L À O C A I
N g u y ể n C a o H u ầ n , N g u y ề n A n T h ị n h , P h ạ m Q u a n g T u â n
Khoa Đ ịa lý, Trường Đ ại học K hoa học T ự n h iê n , Đ H Q G H à N ội
Đ ặ t v ấ n đ ề
Mục tiêu của đ á n h giá thích nghi sinh th á i là xác đ ịn h mức độ t h u ậ n lợi của các địa tổng thê (đơn vị c ả n h q uan , đơn vị sin h th á i cảnh, đơn vị đ ấ t đai ) cho đôi tượng quy hoạch
ph á t triển Đôi với các đơn vị cản h quan, đ á n h giá th ích nghi có th ê được thực hiện theo
phư ơng p h á p tru n g b ìn h cộng (M ukhina, 1972; N C H u ần, 1992, 2001), p h ư ơ n g p h á p tra n g binh nh à n (A rm and, 1983), p hư ơng p h á p p h â n tích n h â n t ố (S erb en h iu k X.N, 1972;
N C H uắn, N A Thịnh, N.T.Các, 2003), p h ư ơ n g p h á p đ á n h g iá đ ấ t đ a i theo FAO (FAO, 1976; T.A.Phong, 1993) và p h ư ơ n g p h á p đ á n h g iá đ ấ t đ a i tự đ ộ n g A L E S (Rossiter, 2000;
T.A.Phong, 2001) Bài báo n ày trìn h bày mô h ìn h tích hợp Hệ th ô n g đ á n h giá đ ấ t đai tự động (ALES) và Hệ th ô n g tin địa lý (GIS) tro n g đ á n h giá th íc h n gh i dựa trê n sự k ế th ừ a kỹ
t h u ậ t đ á n h giá c ả n h q u a n tru y ề n th ô n g và kỹ t h u ậ t GIS hiện đại cho k ế t q u ả đ á n h giá có độ
c h ín h x ác cao và dễ d à n g lự a chọn c á c phương á n t h í c h hợ p
1 C ấ u t r ú c m ô h ì n h t í c h h ợ p A L E S -G IS t r o n g đ á n h g i á t h í c h n g h i s i n h t h á i c ủ a
c ả n h q u a n
1.1 Vị tr í và c h ứ c n ă n g c ủ a A L E S tr o n g đ á n h g iá th íc h n g h i
Phư ơng p h á p đ á n h giá đ ấ t đai do FAO đề x u ấ t (1976) là phương p h á p đ á n h giá có ưu thế, đã được áp d ụ n g th à n h công ỏ n h iề u quốc gia đ a n g p h á t tr iể n phục vụ cho quy hoạch sử
d ụng đ ấ t đai tro n g n hiều n ă m qua Tuy nhiên, dựa vào phương p h á p này, cách tín h toán
th ủ công tro ng bước xây d ự n g bảng thích ng h i và bước đ á n h giá tổ ng hợp có tín h c h ất lặp đi
lặp lại, đòi hỏi nh iều thời gian (n h ấ t là đôi với đ á n h giá đ ấ t đai ở quy mô lớn n h ư vùng hoặc quốc gia) và dễ xảy ra sai sót Ngoài ra, việc sử d ụ n g các b ả n g th íc h nghi không th ể trìn h bày t ấ t cả các môi q u a n hệ tương tác giữa các đặc trư n g đ ấ t đai Do vậy, mô h ìn h ALES dược xây dựng với m ục đích cung câp k h ả n ă n g tự động hoá tro n g đ á n h giá đ ấ t đai, được
th ừ a k ế và p h á t tr iể n từ phương p h á p đ á n h giá đ ấ t đai của FAO A LES đã k hắc phục được
n h ừ n g h ạ n c h ế của phương pháp FAO, có th ể áp d ụ n g với mọi quy mô lã n h thô hay loại hìn h sử d ụ n g đ ất, với điều kiện chuyên gia đ á n h giá ph ả i xây dựn g mô h ìn h đ á n h giá và cơ
sở dữ liệu cho mỗi trư ờ ng hợp cụ thể Hơn nữa, cây q uy ết đ ịn h của A LES cung cấp k h ả n ă n g
đ á n h giá lin h h o ạ t hơn so với việc xây dựng các b ả n g th íc h nghi
Theo R ossiter D.G (2000), A LES (A utomaticed L a n d E v a lu a tio n System ) là một chương t r ì n h ứng d ụ n g m áy tín h cho phép các n h à đ á n h giá đ ấ t xây dựn g mô h ìn h theo hệ
43
Trang 244 Nguyen Cao Huẩn, Ncuyẻn An Thịnh, Phạm Quang Tuấn
chuyên gia đê đ á n h giá k h ả n ă n g thích nghi đ ấ t đai tự động th e o phương p h á p của FAO Đối với các nước đ a n g p h á t triển , mục đích ch ín h của các ứ ng d ụ n g ALES là cho phép sứ dụng số liệu đ ấ t đai tạ i mọi tỷ lệ nghiên cứu, òũng n h ư dễ d à n g tra o đổi dữ liệu q u a m áy tín h với cơ sở dữ liệu đ ấ t đai quốc gia hoặc các cơ sở lưu tr ữ sô' liệu đ ấ t đai cấp tỉn h và huyện Đôi với các nước p h á t triển , A LES đã được ứng d ụ n g để đ ịn h giá đ ấ t n ô n g nghiệp, lưu trữ các k ế t q u ả điều t r a và k h ả o s á t đ ấ t đai Ưu t h ế ở các nưốc p h á t triể n là có được cơ
sở dữ liệu đ ấ t đai tốt, n ên r ấ t t h u ậ n lợi khi thực hiện công việc n h ậ p , xử lý, x u ấ t dữ liệu bằn g A LES và đưa vào các chương tr ì n h tín h to á n chi tiế t tro n g đ á n h giá đ ấ t đai
Trong đ á n h giá c ả n h q u an, A LES được xem là một hệ th ô n g hỗ trợ q u y ế t đ ịn h với sự trợ giúp của m á y tín h , là công cụ m ạ n h cho ứng dụ n g đ á n h giá th íc h nghi c ả n h q u a n về m ặ t
tự nhiên Đồng thòi, các ng uồ n th ô n g tin tự nhiên này có th ể được liên k ế t với các th ô n g tin kinh t ế đê đưa đến m ột phương p h á p đ á n h giá cảnh q u a n tổng hợp - đ á n h giá k in h t ế sinh
th á i của cảnh q u a n (N C H uần, 2002) phục vụ cho công tác quy hoạch sử d ụ n g hợp lý tài nguyên vả bảo vệ th iê n nhiên
1.2 P h ư ơ n g th ứ c d á n h g iá th íc h n g h i c ả n h q u a n tr ê n n ê n A L E S
Đ án h giá thích nghi trô n n ền ALES được thực hiện b ằ n g cách xây dựng các cây quyết
đ ịn h (decision tree) Thực chất, đây là m ột giải p h á p suy lu ậ n đa cấp vối số liệu đã được
p h â n loại, thực h iện theo cách thức “y êu cầu-đáp ứng” để đưa đ ến k ế t q uả đ á n h giá cuối
cùng Theo cách thức này, A LES sẻ đ ặ t câu hỏi về giá trị của mỗi đặc trư n g c ả n h q u a n liên quan theo th ứ tự lầ n lượt cho đến khi có đủ th ô n g tin để xác đ ịn h tín h thích hợp của đơn vị
c ả n h q u a n đôi với loại h ì n h s ử d ụ n g đ ấ t T rong ALES, c â y q u y ế t đ ị n h đượ c s ử d ụ n g VỚI m ụ c
đích: (1) P h â n loại các chỉ tiêu đưa vào đ á n h giá trê n cơ sở dữ liệu đặc tín h c ả n h q uan ; (2) Xác định các c ả n h q u a n k hôn g thích nghi đối vói cây trồng; (3) P h â n cấp mức độ thích nghi của các cản h q u a n đôi với cây trồng Các cây q u y ế t định được xây d ự n g bởi c h u y ê n gia lập
mô hình đánh giá, được xem xét chi tiết trong tính toán kết quả đánh giá và sử dụng dữ liệu
về châ't lượng c ả n h q u a n đổi với mỗi đơn vị c ả n h q u a n được đ á n h giá Cây q u y ế t định có nhiều ưu điểm, đặc b iệ t cho phép người xây dựn g mô h ìn h đ á n h giá và người sử d ụ n g tr ì n h bày rõ rà n g các bước đ á n h giá tro n g q uá tr ì n h sử d ụng đê đ ạ t tới m ột quyết đ ịnh T uy vậy, cần ph ả i dựa tr ê n suy lu ậ n logic của các ch u y ên gia đê k iểm ngh iệm xem tiế n t r ì n h đ ạ t tối một quyết định tro n g A LES đ ú n g đ ắ n đến mức độ n h ư th ê nào
Xây dựng cây quyết đ ịn h là giai đoạn q u a n trọn g n h ấ t, q u y ế t đ ịn h tín h c h ín h xác của kết quả đ á n h giá Do đó, k h i q uy ết đ ịn h m ột cấp thích nghi cần có sự th a m gia ý k iến của
n h à chuyên môn
1.3 H a n ch ê c ủ a A L E S và s ự c ầ n th iế t tíc h hợp A L E S -G IS
H ạn chê của A LES là k h ôn g th ê biếu diễn dữ liệu kh ôn g gian b ằ n g b ả n đồ, tro n g khi
đó, hệ thô ng tin địa lý lại là hệ th ô n g lý tương tron g p h â n tích k h ông gian và biểu th ị các kết quả đ á n h giá thích nghi bơi A LES dưới d ạ n g các lớp dữ liệu Do đó, sự tích hợp hệ thông
Tạp chi Khoa học ĐHQỌHN KH TN & C N 7 XV Sô'4 2004
Trang 3Mó hình lích hợp Alcs-Gis trong đánh ụiá. 45
đ á n h giá đ ấ t đai tự động (ALES) và hệ thông tin địa lý (GIS) có th ê cho ra các đặc trư n g vê cản h quan k h u vực ng hiên cứu th u được từ p h â n tích các bản đồ hay p h â n tích GIS, thông qua liên k ế t với m ột sỏ p h ẩ n mềm GIS n h ư M aplnfo, Arclnfo h ay Idrisi, đồng thời đảm bảo thực h i ệ n đ á n h g i á t h í c h n g h i s i n h t h á i v à b i ể u t h ị t r ự c q u a n k ế t q u ả đ á n h g iá t r ê n b ả n đồ
Mô h ì n h tích họp này có chức n ă n g ưu thê hơn so với n h iề u mô h ìn h đ á n h giá thích nghi đã được sử d ụ n g và cho k ê t q u á đ á n g tin cậy
1.4 C ấu tr ú c m ô h ìn h tíc h hợp A L E S -G IS
Cấu trú c mô h ìn h đ á n h giá thích nghi cảnh q u a n tr ê n n ề n A LES-GIS bao gồm 3 bộ phận: (a) Dừ liệu đ ầ u vào là n h u cầu sin h th á i cây trồ n g và b ả n đồ c ản h q u a n liên kết với
ma t r ậ n thuộc tín h c ản h q u a n k h u vực nghiên cứu; (b) N h ập, xử lý và đ á n h giá, x u ấ t dừ liệu
nhờ ALES-GIS tương tác với chuyên gia đánh giá thông qua modul Ales+->Xbase của ALES;
(c) Dữ liệu đ ầ u r a là ma t r ậ n thích nghi liên k ế t với b ả n đồ đ á n h giá tổng hợp (bản đồ đ á n h giá thích nghi) (hình 1)
H ì n h 1 C ấ u tr ú c và chức n ă n g c ủ a mô h ì n h tích hợp A L E S -G IS
t r o n g đ á n h giá th íc h n g h i s in h t h á i c ủ a c ả n h q u a n
2 Ư n g d ụ n g m ô h ì n h t í c h h ợ p A L E S -G IS đ á n h g iá t h í c h n g h i c ả n h q u a n đ ố i v ới
c â y t r ồ n g n ô n g , l â m n g h i ệ p h u y ệ n S a P a
2.1 Q u y t r ì n h đ á n h g iá th íc h n g h ỉ với s ự th a m g ia c ủ a A L E S -G IS
N h ữ n g cây trồ n g nông-lâm nghiệp có h iệu qu ả k in h t ế và sin h th á i cao tạ i h uy ện Sa
Pa, tín h Lào Cai được lựa chọn đưa vào đ á n h giá là cây ă n q u ả và cây công nghiệp dài ngày
Tạp chi Khoa học D H Q G IIN K i n N & CN T.xx S ố4 2004
Trang 446 Nguyễn Cao Huần, Nguyồn An Thịnh, Phạm Quang Tuấn
á nhiệt đới (Lê - P yrưs c o m m u n is , Chè - C am ellia sin en sis), cây lâm n gh iệp và cây thuốc (Tông quá sủ - A ln u s n ep a n en sis, T hảo q uả - A m o m u m tsaoko) và cây ra u á n h iệ t đới (Su su
- S ech iu m edule) Quy trìn h ứng d ụ ng mô hình tích hợp ALES-G IS tro n g đ á n h giá thích
nghi sinh th á i của các đơn vị cảnh q u a n huyện Sa P a đổi với n h ữ n g cây trồ n g nêu trê n bao
gồm 2 giai đoạn với 11 bước (hình 2): G iai đoạn A gồm các bước 1, 2, 3, 4, 5, 6 được thực hiện
nh ư trong n h ữ n g bước đầu của đ á n h giá cảnh q u a n tru y ề n thông, lầ n lượt từ xác định mục tiêu, quy mô và tỷ lệ đ á n h giá, đôi tượng và n h u cầu sin h th á i cây trồ n g đưa vào đ á n h giá (bước 1 đến 4) đến th ô n g kê đặc điểm các đơn vị c ản h q u a n và đ á n h giá riêng các chỉ tiêu
(bước 5, 6) G iai đoạn B gồm các bước 7, 8, 9, 10, 11 được thực h iện với sự trợ giúp của
ALES-GIS, thực c h ấ t là giai đoạn đ á n h giá b ằng cây q uyết định tr ê n cơ sở tri thức chuyên gia Các bước đ á n h giá được thực hiện lầ n lượt từ n h ậ p dữ liệu (đưa các đặc trư n g cảnh quan vào ALES), xây d ựng cây quyết đ ịn h trê n n ề n ALES, đ á n h giá tr ê n cơ sở dữ liệu bằ n g
mô hình được xây dựng (bước xử lý dữ liệu bằng ALES), k ế t x u ấ t và tr ì n h diễn k ết quả trê n bản đồ (GIS th a m gia vào bước này) và kiểm nghiệm thực tế Bước 5 v à bước 7 liên hệ vối
n h a u thông qua modul Ales<->Xbase của ALES Tri thức chuyên gia th a m gia vào q uá trìn h
xây dựng mô h ìn h đ á n h giá (liên hệ bước 6 với bước 8) và đưa k ế t qu ả đ á n h giá cho cộng đồng địa phương kiếm tr a tín h đú ng đ ắ n của k ế t qu ả đ á n h giá (bưốc 11)
(1) Xác định mục tiêu đánh giá
ỉ
(2) Xác định quy mò và tỷ lệ dánh giá
(3 )' X á c đ ịn h đ ổ i tư ợ n g c â y trố n g d á n h g iá
(5) T h ô n g k ê dặc
d i é m cá c dơn v ị
c à n h qu an
• I 1"
(4) Xác định nhu cẩu sinh thái cây trống
ĩ
(6) L ụ a c h ọ n v à p h â n c ấ p th íc h n g h i
c á c c h i tié u d á n h g iá (d á n h g iá riê n g )
: -
: -Ales <-> Xbas<
Ợ ) Đ ư a c á c d ặ c trư ng c ả n h
q u a n v à o A L E S
(8) Xây dựng cây quyết định
ị
- ĩ - r? r, H ' "
ĩ -(9) Máy tính xử lý và đánh giá
- m— , m ppn Ẹặ— I -(10) Kết xuất và trình diễn kết quả
(1 1 ) K iể m tra t h ụ t té,
lâ y ỷ k iế n dịa p h u ũ ìig
Hình 2 Quy trình ứng dụng mô hình tích hợp ALES-GIS đánh giá thích nghi sinh thái của các
đơn vị cảnh quan đôi với cây trồng nông - lâm nghiệp huyện Sa Pa, tính Lào Cai
Tạp chí Khoa học Đ tìQ G H N K IỈT N á CN T.xx Số4 2004
Trang 5Mỏ hình lích hợp Alcs-Gis tronu đánh íiiá 47
T ro n g quv tr ì n h đ á n h giá nêu ở h ìn h 2, n hiệm vụ của A LE S-G IS là chỉ r a được mức
độ thích hợp đôi với cây trồ n g về m ặ t tự n h iê n m à kh ôn g tín h đến các điều kiện k in h t ế và
th ê hiện k ế t q u ả tr ê n b ả n đồ đ á n h giá ALES đóng vai trò t h iế t k ế k h u n g giúp chuyên gia xây dựng mô h ìn h đ á n h giá và không cung cấp nguồn thôn g tin ch u y ên gia Cây quyết định
tro ng quy tr ì n h đ á n h giá n à y tậ p tru n g vào các n h â n tố sin h t h á i h ạ n c h ế đôì với cây trồng
đ á n h giá N ếu m ột đơn vị c ả n h q u a n được đ á n h giá không th íc h nghi thì được đưa vào p h â n loại tự động mức độ “N” Đôi với các đơn vị c ả n h q u a n k h ác k h ô n g ở mức “N”, đ á n h giá thích nghi sin h t h á i có th ê được sử d ụ n g đê p h â n chia ra các mức độ th íc h hợp dựa vào điều kiện sin h th á i theo các cấp: r ấ t thích nghi (Sl), thích nghi (S2) và ít th íc h nghi (S3), s a u đó p h â n
h ạ n g theo mức độ thích nghi phục vụ cho các bước đ á n h giá tiế p theo
2.2 D ặ c đ iế m c ấ u tr ú c c ả n h q u a n h u y ê n S a P a
H u yện Sa P a n ằ m tro n g trụ c k in h t ế xã hội Lào Cai - Sa Pa có diện tích tự nhiên 678,60 kmr, gồm 17 xã và th ị t r ấ n Sa Pa Đ iều kiện tự n h iê n lã n h th ổ Sa P a đa dạng, phức tạp, được p h â n hoá t h à n h 5 kiểu cản h q u a n đặc trư n g về n ề n tả n g v ậ t c h ấ t r ắ n -dinh dưỡng, điểu kiện n h iệ t ẩ m và lớp p h ủ thực vật N hìn chung, đây là v ù n g sin h th á i núi cao đặc th ù
có điều kiện tự n h iê n tươ ng đôi th u ậ n lợi cho sự p h á t tr iể n n h iề u loại cây trồ n g nông, lâm
nghiệp á n h iệ t đới: (1) N ề n tả n g vậ t chất rắn - d in h dưdng: S a P a n ằ m hoàn to à n trong đới
F a n x ip a n g với dãy núi đ ịa lũy H oàng Liên Sơn kiểu phức nếp lồi với hai cán h cấu tạo bởi đá hiến c h ất Proterozoi, Paleozoi và một diện tích lớn các đá xâm n h ậ p m acm a a x it g ra n it phức
hệ Pò Sen, Yẽ Yên Sun T rê n nền địa chất, địa h ìn h được đặc tr ư n g bởi nhóm kiểu địa hình sườn kiến tạo và kiến trú c bóc mòn; nhóm kiểu địa h ìn h n guồ n gốíc bóc mòn tống hợp (địa hình bề m ặ t s a n bằng, địa h ìn h sườn bóc mòn tổng hợp và sườn trọ n g lực), đ ịa h ìn h karst; nhóm kiêu địa h ìn h do dòng chảy (địa h ìn h bãi bồi, các bề m ặ t tích tụ hỗn hợp aluvi-deluvi- proluvi h iệ n đại và bê m ặ t tích tụ coluvi-deluvi) Thổ nhưỡng p h â n hoá t h à n h 5 nhóm đ ấ t chính: đ ấ t m ù n thô núi cao (HT), đ ấ t m ù n a lit (HA), đ ấ t m ù n đỏ v à n g (FH), đ ấ t đỏ vàng
n h iệt đới (F), đ ấ t phù sa sông suốỉ (Ps) và đ ấ t dốc tụ (D) (2) N ề n tá n g n h iệ t âm : N ét đặc sắc
của khí h ậ u Sa P a lả sự p h â n hoá đa d ạ n g theo đai cao, h ìn h t h à n h bôn kiêu k h í hậu: kiểu khí h ậu m ù a hè m á t - ấm , m ù a đông rét - hơi ẩm (đai cao 700-1600m); kiểu khí h ậ u m ù a hè
m á t - hơi ẩm, m ù a đông r é t - ẩ m (1600-2400m); kiểu k h í h ậ u m ù a hè m á t - ẩm , m ùa đông
r ấ t rét (2400-2800m); kiể u k h í h ậ u m ù a hè lạ n h - ẩm, m ù a đông r ấ t ré t - r ấ t ẩm (>2800m)
(3) Lớp p h ủ th ự c vật: th á m thự c vậ t nguyên sin h và th ứ sin h n h â n tác p h â n hoá theo đai cao, với k iể u rừ n g kín á n h iệ t đới m ưa m ù a thường x a n h cây lá rộng ưu th ê họ Fabaceae, Lauraceae, R ubiaceae, Theaceae, Lam iaceae, Z in g ib eraceae, Cyperaceae, Poaceae; kiểu rừ ng hỗn giao cây lá rộng - lá kim ẩm á n h iệ t đới ưu t h ế họ F abaceae, L a u ra cea e, Theaceae,
M agnoliaceae', kiêu t r ả n g cây bụi th ứ sin h ưu th ê họ M oraceae, T heaceae; kiể u rừ n g tre nứa
th u ầ n loại hoặc hỗn giao cây gổ - tre nứa; kiểu tr ả n g cỏ th ứ sin h ưu th ê cỏ tr a n h , lau lách, chít (đai cao 700-1600m); kiểu rừ n g kín á n h iệ t đới m ư a m ù a th ư ờ n g x a n h cây lá rộng - lá
kim hỗn giao ưu t h ế họ F abaceae, L a u ra cea e, M agnoliaceae (đai cao 1600-2400m); kiêu
Lap chi Khoa học ĐHQGHN KIII /V á CN r.xx Sổ4 2004
Trang 648 Nguyễn Cao Huán, Nguyễn An Thịnh, Phạm Quant* Tuấn
rừng cây gỗ lùn ưu t h ế Đỗ quyên cR hododendron fleuryi) (đai cao 2400-2800m); kiêu rừ n g cây lá kim ưu th ê Dẻ tụn g, T h iế t sam (Tsuga y u n n a n e n sis) (đai cao >2800m) T h ả m thự c vật th ứ sin h nuôi trồng n h â n tạo chủ yếu lúa nương và hoa m à u tr ê n nương rẫy; lúa nưốc
trê n ruộng bậc th a n g ; cây trồ n g dài ngày á n h iệ t đối; rừ n g trồ n g với ưu hợp T h ảo quả
(A m o m u m tsaoko), S a m u (C u n n in g lanceolata), Tông q u á s ủ (A ln u s nepa ln ensis), Bồ đề (S ty ra x to n k in e n sis).
Sự p h â n hoá tổng hợp điều kiện tự n h iê n của h u y ệ n Sa P a được th ê h iệ n tr ê n b ả n đồ cảnh q u a n tý lệ 1:50.000 với đơn vị cơ sở là dạng cảnh q u an T ấ t cả các tư liệu b ả n đồ c ả n h
qu an được xây dựng với các đặc tín h của từ n g đơn vị cơ sỏ được p h â n chia là n h ữ n g dữ liệu đầu vào q u a n trọ n g cho đ á n h giá thích nghi sinh th á i của cây trồng
2 3 K ết q u á đ á n h g iá th íc h n g h i s in h th ả i c ủ a cá c d ơ n vị c ả n h q u a n h u y ệ n S a P a
d ô i với cà y tr ồ n g
Lựa chọn ch í tiêu đư a vào đ á n h g iá thích nghi sin h th á i K ết hợp p h â n tích môi q u a n
hệ hữu cơ của các cây trồ n g lựa chọn (Lê, Chè, Tông q u á sủ, T h ảo quả, Su su) và các điều kiện sinh th á i với đặc trư n g của các đơn vị c ả n h quan, đã lựa chọn 17 chì tiêu đ áp ứng n h u
cầu sinh th á i cây trồ n g cho đ á n h giá thích nghi, bao gồm: (1) N h ó m ch í tiêu nền n h iệ t - â m
và thời tiết cực đoan: n ền n h iệ t ẩm: lượng m ưa tru n g b ìn h n ă m (r), n h iệ t độ t r u n g b ìn h n ă m (t), tổng n h iệ t n ăm (tt); n h â n tô thòi tiế t cực đoan: sô' ngày có sương muôi tro n g n ă m (f) (2)
N h óm chí tiêu cơ lý và d in h dường đất: nhóm chỉ tiêu đáp ứ n g điều kiện p h á t t r i ể n rễ của
cây trồng: loại đ ấ t (p), tầ n g dày đ ấ t (d), th à n h p h ầ n cơ giới (te), độ đá lẫn tầ n g m ặ t (sm), mức độ tiêu th o á t nước (ir); chỉ tiêu th u ậ n lợi cho xây dựng đồng ruộng: độ dốc (s); chỉ tiêu
độ độc của đ ấ t đổì với cây trồng: độ pH của đ ấ t (ph); chỉ tiê u d in h dưỡng đất: N tổn g s ố (n),
K tổng sô' (k), p tổng sô" (po), độ m ù n (om) S() lượng chỉ tiêu lựa chọn đưa vào đ á n h giá ph ụ thuộc vào đặc tín h sin h th á i của từ n g loại cây trồng: 11 chỉ tiêu đôi với cây Lê, cây Chè - 13 chỉ tiêu, Tông q uá sủ - 9 chỉ tiêu, Thảo q u ả - 12 chỉ tiêu, Su su - 14 chỉ tiêu
Đ ánh g iá riêng dược tiến h à n h b ằ n g cách xây dựng b ả n g c h u ẩ n đ á n h giá t h à n h p h ầ n
theo từ n g cấp thích nghi tr ê n cơ sở n h u cầu sin h th á i cây trồ n g và đặc tín h của các đơn vị cảnh quan
Tiến h à n h xây d ự n g cây quyết đ ịn h trong A L E S D ựa t r ê n k ế t q u ả đ á n h giá riên g đôi
với cây trồng, cây quv ết định sè cho ra các mức độ từ r ấ t th íc h nghi (S l), thích nghi (S2), ít thích nghi (S3) đến không thích nghi (N)
Tổng hợp k ết q u ả đ á n h giá trê n nền ALES-GIS cho k h u vực n g h iê n cửu, đã xác định được h ạ n g thích nghi đôi với cây Lê là 24665,1 h a (chiếm 36,35% tô ng diện tích), Chè 5234,0
ha (7,71%), Tống q u á s ủ 19882,7 h a (29,3%), Thảo q uả 23133,3 h a (65,91%), Su su 4832,2
ha (7,12%) (bảng 1)
Tạp chí Khoa học D IIQ G I/N K I U N & CN T.xx So 4 2004
Trang 7Mô hình lích hợp Alcs-Gis imim đánh liiá 49
B ản g 1 Kết quả đánh giá mức độ thích nghi sinh thái của cảnh quan huyện Sa Pa
đôi với cây trồng nông - lâm nghiệp (đơn vị: ha)
T ổ n g d iệ n t í c h đ á n h g iá : 6 7 8 6 0,0 (h a )
Mô h ìn h tích hợp A LES-G IS cho k ế t q u ả đ á n h giá thích nghi k h á hợp lý với thực tiễn
Do n hữ ng đặc th ù về đ iều kiện tự nh iên vùng núi cao với n h ữ n g điều kiện h ạ n chê về khí hậu, địa h ìn h và thô nhưõng, k ế t quả đ á n h giá cho th ấ y tro n g k h u vực ng h iê n cứu không có đơn vị c ả n h q u a n nào ở mức độ r ấ t thích nghi (Sl) và thích nghi (S2) Diện tích ít thích nghi (S3) và không thích nghi (N) khác n h a u đôi với các loài cây trồng:
- Đỏi với cây Lê: mức độ ít thích nghi p h â n bô" tậ p tr u n g trê n các d ạ n g c ả n h q u a n sườn
bóc mòn tống hợp dốc <20° và bề m ặ t s a n b ằ n g thuộc các xã B ản Hồ, N ậm Sài, N ậm Cang,
Tả Van, S a n Sả Hồ, thị t r ấ n Sa P a và p h â n bô' rả i rác ở các xã T r u n g Chải, B ản Khoang, Tả
G iang P h ìn h , Tả Phin Các d ạ n g c ả n h q u a n có mức độ không th íc h nghi chiếm diện tích ưu
t h ế (63,65% tống diện tích tự nhiên), chủ yếu do các điều kiện h ạ n c h ế về độ dốc (s), loại đ ấ t (p) và sương muôi (f)
- Đôi với cây Chè: Mức độ ít thích nghi thuộc về các d ạ n g cản h q u a n sườn dốc tạo đồi
thoải 8-15", p h â n bô' rải rác ở các xã Lao Chải, S a n Sả Hồ, T ả P h in , H ầ u Thào, T ru n g Chải
và thị t r ấ n Sa Pa Mức độ không thích nghi chiếm p h ầ n lớn diện tích (92,29%), do các điều kiện h ạ n c h ế về lượng m ưa tr u n g b ìn h n ă m (r) và n h iệ t độ tr u n g b ìn h n ă m (t)
- Đôi với cây Tháo qu á và Tông quá sủ: mức độ ít thích nghi chủ yếu tr ê n các clạng
canh q u a n sườn dốc <30°, p h â n bô tậ p t r u n g ở các xã Bản Khoang, Tả P h in , T r u n g Chải, Sa
Pả, H áu Thào, S a n Sả Hồ, T ả G iang P h ìn h , T ả Van, N ậ m Sài, Bản Hồ, N ậm C an g và thị
trấ n Sa Pa Mức độ k hô ng thích nghi (34,09% tổng diện tích đối với T hảo quả, 70,7% đối với
Tông q u á sú) do các đ iều kiệ n h ạ n chê vê n h iệ t độ tr u n g bình n ă m (t) và độ dôc (s)
- Đôi với cây S u su: mức độ ít thích nghi tr ê n các d ạ n g c ả n h q u a n có độ dốc 15-20°,
p h â n bô* ở các xã S a n s ả Hồ, Lao Chải, Tả Phin, H ầ u Thào và to à n bộ th ị t r ấ n Sa Pa - 0 Quy Hồ Các d ạ n g cản h q u a n có mức độ không thích nghi chiếm đa sô" diện tích (92,88% diện tích tự nhiên), chủ yếu do các điều kiện h ạ n c h ế về lượng m ư a (r), độ đá lẫ n tầ n g m ặ t (sm) và mức độ tiêu th o á t nước (ir)
3 K ế t l u ậ n v à k i ế n n g h ị
Đ á n h giá thích nghi sin h th á i của cản h q u a n đôi với cây trồ n g nông - lâm nghiệp (cụ thê cây ă n q uả và cây công nghiệp dài ngày á n h iệ t đới, cây lâm nghiệp, cây thuốc, cây ra u á nhiệt đới) là một tro n g n h ữ n g n h iệ m vụ q u a n trọ n g và cần th iế t cho công tác quy hoạch sử
d ụng đ ấ t hu y ệ n Sa Pa, tỉn h Lào Cai Kết q uả ngh iên cứu đ ạ t được là cơ sở khoa học đáng tin cậy cho các n h à q u ả n lý hoạch định diện tích p h á t triển cây trồ n g hợp lý tại h uyện Sa Pa
Tạp clìí Khoa hục Đ H Ọ G Ỉ/N K ÍỈT N & CN, T.xx, Sô'4, 2004
Trang 850 Nguyễn Cao Huần, Nguyen An Thịnh, Phạm Q uang Tuấn
Áp d ụ n g mô h ìn h tích hợp hệ th ô n g đ á n h giá đ ấ t đai tự động (ALES) v à hệ th ô n g tin địa lý (GIS) tro n g đ á n h giá thích nghi sin h th á i của c ả n h q u a n t iế t kiệm thời gian, đồng thòi cho kết q uả đ á n h giá với độ tin cậy cao, cần được tiếp tục hoàn th iệ n vê cơ sở lý l u ậ n và ứng d ụ n g thực tiễn
Bài báo được h o à n t h à n h nhò sự hỗ trợ k in h phí của chương t r ì n h N g h iê n cứu cơ bản,
mã sô' 742704 và đê tà i đặc b iệ t QG.02.15, Đại học Quốíc gia H à Nội
TÀI L IỆ U THAM KHẢO
1 Nguyễn Cao Huần, Đánh giá các tống hợp th ể lãnh th ổ tự nhiên p h ụ c vụ sử d ụ n g hợp lý tài nguyên và bảo vệ thiên nhiên tính B ình T h u ậ n , Luận án PTS (tiêng Nga) Kiev, 1992,
lõOtr
2 Nguyễn Cao Huán, Tiếp cận kinh tê sinh thái trong địa lý ứng dụng, Tạp ch í Địa lý nhân
và n , Hà Nội, sô' 1(2001), tr.8-13.
3 UBND huyện Sa Pa, Quy hoạch p h á t triển kinh tế xã hội huyện S a Pa, tín h Lào Cai giai đoạn 1999-2010 Lào Cai, 1999.
5 Rossiter D.G & Van Wambeke A.R., A utom ated L a n d E valuation System A L E S version
4.65 User’s Manual, D epartm ent of Soil, Crop & Atmospheric Science SCASeaching Series
No T93-2 Revision 6 Ithaca, NYƯAS, 2000
VNU JO URN AL OF SCIENCE Nat., Sci., & Tech., T x x , N04, 2004
A N I N T E G R A T E D A L E S -G I S M O D E L IN L A N D S C A P E E V A L U A T IO N
F O R C U L T I V A T E D C R O P D E V E L O P M E N T IN S A P A D I S T R I C T
LAO CAI P R O V IN C E
N g u y e n C a o H u a n , N g u y e n A n T h i n h , P h a m Q u a n g T u a n
D e p a rtm e n t o f G eography, College o f Science, V N U
The article h a s d e a lt w ith th e in te g ra te d ALES-GIS model in la n d s c a p e evalu atio n, based on tra d itio n a l la n d sc a p e /la n d -e v a lu a tio n m ethod a n d m o d e rn GIS technology The model h a s 3 parts: (a) The d a ta in p u t including ecological r e q u ir e m e n t of crop an d landscape m a p lin k in g w ith la n d sc a p e p ro perty m a trix ; (b) A L E S a n d G IS softw are
in te ra cted w ith e v a lu a tio n ex perts; (c) T he d a ta o u tp u t t h a t a re e v a lu a tio n r e s u lts m a trix linking with ecological s u ita b ility maps ALES-GIS model h a s a d v a n ta g e s for e v a lu a tin g landscape s u ita b ility w ith g re a t accuracy a n d e asie r selection of a d a p ta b le scenario The resu lts of the in te g ra te d A LES-G IS model application in la n d sc a p e e v a lu a tio n for c u ltiv ated crops of pear, tea, n e p ale se alder, card am o n a n d chayote show s t h a t : in Sa P a te rrito ry of Lao Cai province, th e re a re 24665.1 h a su ita b le for pear, 62626.0 h a for te a , n e p a le s e ald er
* 19882.7 ha, c a rd a m o n - 23133.3 h a a n d chayote - 4832.2 ha T h e s e s tu d y re s u lts are necessary for a d ju s t m e n t of la n d use p la n n in g for cultiv a ted c rop s g row in g in Sa Pa district
Tạp chỉ Khoa học ĐHQGHN K I Í Í N ả CN, ĩ XX S ố4 2004