Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước trong đất của thảm thực vật thứ sinh .... Khả năng bảo vệ nguồn nước của các kiểu thảm thực vật thứ sinh còn liênquan mật thiết đến quá trình x
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
BỘ MÔN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PTBV
Trang 2Hà Nội- Năm 2020
Trang 3TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
BỘ MÔN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PTBV
HÀ LÂU,HUYỆN YÊN TIÊN,QUẢNG NINH
Chuyên ngành:Biến Đổi Khí Hậu và Phát Triển Bền Vững
Mã ngành:
Người hướng dẫn: PGS.TS.Nguyễn Thế Hưng
Hà Nội-Năm 2020
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp và vận dụng tổng hợp những kiến thức đã thuđược trong quá trình học tập, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy côgiáo
Qua đây, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành về sự giúp đỡ quý báu đó.Cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong Bộ Môn Biến Đổi Khí Hậu và PhátTriển Bền Vững, Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường Hà Nội, Các cán bộ,công nhân viên công tác của huyện Tiên Yên và xã Hà Lâu đã tận tình giúp đỡ em.Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo hướng dẫnPGS.TS.Nguyễn Thế Hưng, giảng viên Bộ Môn Biến Đổi Khí Hậu và Phát Triển BềnVững, Trường Đại học Tài Nguyên Và Môi Trường Hà Nội đã tận tình chỉ bảo, giúp
đỡ và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Do thời gian nghiên cứu có hạn, nên đồ án không thể tránh khỏi những khiếmkhuyết nhất định Tôi mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo,các nhà khoa học và toàn thể các bạn đọc
Em xin chân thành cảm ơn
Sinh viên
Tạ Thị Trang
Trang 5LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS.Nguyễn Thế Hưng
Các nội dung trong đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực
tế trên cơ sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướngdẫn
Hà nội, ngày tháng năm 2020
Sinh viên
Tạ Thị Trang
Trang 6MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài: 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 2
3 Nội dung nghiên cứu: 2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1 Một số khái niệm liên quan 3
1.1.1 Thảm thực vật 3
1.1.2 Khái niệm cơ bản về tính chất vật lí của đất 3
1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước trong đất của thảm thực vật thứ sinh 4
1.2.1 Yếu tố che phủ đất 4
1.2.2 Lượng nước chảy trên bề mặt đất 4
1.2.3 Tính chất đất 5
1.2.4 Tác động của con người 5
1.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 6
1.3.1 Thành quả nghiên cứu 6
1.3.1.1 Khả năng thấm nước của đất 6
1.4 Tình hình nghiên cứu ở việt nam 7
1.4.1 Thành quả nghiên cứu 7
1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội xã Hà Lâu, huyện Tiên Yên 10
1.4.1 Điều kiện tự nhiên 10
1.4.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội 14
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 18
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 18
2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 18
2.2 Phương pháp nghiên cứu 18
2.2.1 Phương pháp thu thập thông tin 18
2.2.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 18
2.2.3 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 19
Trang 72.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 20
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21
3.1 Đặc điểm về cấu trúc các kiểu thảm thực vật thứ sinh 21
3.1.1 Thảm cây bụi cao được hình thành sau khai thác 22
3.1.2 Thảm cây bụi thấp được hình thành sau khai thác 23
3.1.3 Thảm cỏ cao cây họ Lúa 23
3.2 Một số chỉ tiêu vật lý của đất 24
3.2.1 Dung trọng 24
3.2.2 Độ ẩm 26
3.3 Khả năng giữ nước của các kiểu thảm thực vật thứ sinh 28
3.3.1 Khả năng giữ nước trong đất 28
3.3.2 Khả năng giữ nước trong thảm mục 29
3.4 Nguyên nhân dẫn đến thoái hóa thảm thực vật, làm suy giảm khả năng bảo vệ nguồn nước của thảm thực vật thứ sinh 34
3.4.1 Nguyên nhân trực tiếp 35
3.4.2 Nguyên nhân gián tiếp 35
3.5 Đề xuất một số giải pháp trong việc sử dụng và phát triển thảm thực vật thứ sinh liên quan đến bảo vệ nguồn nước tại xã Hà Lâu, huyện Tiên Yên, Quảng Ninh 35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO 39
Trang 8MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài:
Trong giai đoạn hiện nay, biến đổi khí hậu là một thách thức lớn của toàn nhân loại, thì ứng phó với biến đổi khí hậu đang trở thành mối quan tâm của toàn cầu
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu,sự suy giảm nguồn nước đang là vấn đề hết sứcnghiêm trọng Phòng chống suy giảm nguồn nước được xem là nhiệm vụ khó khăn chocác nhà hoạch định chính sách,quy hoạch và sử dụng nguồn tài nguyên rừng và tàinguyên đất Khả năng bảo vệ nguồn nước của các kiểu thảm thực vật thứ sinh còn liênquan mật thiết đến quá trình xói mòn đất Vai trò của rừng trong việc giữ nước và điềutiết dòng chảy đã được thừa nhận từ rất lâu Tuy nhiên vì chưa nghiên cứu đầy đủ vềkhả năng giữ nước của rừng, nên việc tổ chức quy hoạch và xây dựng giải pháp quản
lý rừng bảo vệ nguồn nước còn nhiều bất cập Ở một số địa điểm người ta chi phínhiều tiền để trồng rừng giữ nước và chống xói mòn đất, nhưng những rừng trồngđược tạo ra lại có khả năng bảo vệ nước và đất kém hơn so với những thảm thực vậtthay thế trước đó
Hà Lâu là một xã vùng cao cách thị trấn Tiên Yên khoảng 28km, nằm trên quốc
lộ 4B đi huyện Đình Lập,Lạng Sơn đây là vị trí thuận lợi cho phát triển kinh tế - xãhội,lưu chuyển hàng hóa với các nơi trong và ngoài tỉnh Mặt khác,Hà Lâu là một xãvùng cao thuần nông,dân cư thưa thớt,sống ở ven rừng,chủ yếu là dân tộc thiểu số,đờisống chủ yếu là dựa vào nông - lâm nghiệp và chăn nuôi Bên cạnh đó,Hà Lâu có thếmạnh về tài nguyên đất đai, khí hậu trong lành thích hợp với phát triển nông-lâmnghiệp,chăn nuôi và có nguồn nhân lực dồi dào.Đặc biệt là hệ sinh thái rừng phongphú ở xã Hà Lâu không chỉ có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nguồn nước, màcòn là nguồn tài nguyên kinh tế đa lợi nhuận
Trong những năm gần đây,xã Hà Lâu chịu ảnh hưởng khá nặng nề của sự xuốngcấp về môi trường Đặc biệt,do nhiều nguyên nhân khác nhau(canh tác nương rẫy, khaithác tài nguyên rừng, chăn thả gia súc…) rừng ở đây bị suy giảm cả về diện tích vàchất lượng Đây là những nguyên nhân lớn khiến cho độ che phủ của thực vật thấp, đấtđai bị thoái hóa mạnh( đất feralit có nhiều kết von , độ ẩm thấp, dung trọng cao, nghèodinh dưỡng,…) Các tác động tiêu cực này dã gây nên các tai biến môi trường (lũ lụt,xói mòn, suy giảm nguồn nước và sạt lở đất).Tuy nhiên,việc đánh giá khả năng thấm
Trang 9và giữ nước của đất trong các kiểu thảm thực vật thứ sinh ở đây là nhằm hạn chế xóimòn,bảo vệ nguồn nước và dự báo lũ rừng chưa được nghiên cứu.
Ở xã Hà Lâu,diện tích thảm thực vật thoái hóa và đất trống đồi trọc có xu hướnggia tăng,sản xuất nông nghiệp năng xuất thấp do đất bị xói mòn trầm trọng và suygiảm khả năng tích trữ nước Tuy nhiên,cho đến nay, xã Hà Lâu lại thiếu nhữngnghiên cứu cơ bản,làm căn cứ cho việc bảo vệ và sử dụng hợp lý và có hiệu quả cácloại thảm thực vật thứ sinh có khả năng bảo vệ nguồn nước
Vì vậy,em chọn đề tài:”Đánh giá khả năng bảo vệ nguồn nước của các kiểu thảm thực vật thứ sinh tại xã Hà Lâu,Huyện Tiên Yên,Quảng Ninh”,nhằm đề xuất
một số giải pháp tăng cường khả năng bảo vệ nguồn nước của các kiểu thảm thực vật
2 Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá khả năng bảo vệ nguồn nước của các kiểu thảm thực vật thứ sinh ở
xã Hà Lâu,huyện Tiên Yên,Quảng Ninh
- Đề xuất được một số biện pháp nhằm bảo vệ thảm thực vật thứ sinh ở xã HàLâu, huyện Tiên Yên,Quảng Ninh
3 Nội dung nghiên cứu:
- Phân tích điều kiện tự nhiên-xã hội ở Hà Lâu,huyện Tiên Yên, QuảngNinh( vị trí địa lý,địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng, tình hình sản xuất…) để xác địnhđược những thuận lợi khó khăn trong việc bảo tồn và phát triển rừng tái sinh
- Đặc điểm về cấu trúc của các kiểu thảm thực vật thứ sinh tại xã HàLâu,huyện Tiên Yên, Quảng Ninh(độ che phủ, cấu trúc tầng tán)
- Xác định một số tiêu chí cơ bản về tính chất vật lý của đất (dung trọng, độ
ẩm ) trong một số kiểu thảm thực vật thứ sinh
- Đặc điểm về khả năng bảo vệ nguồn nước của các kiểu thảm thực vật thứsinh
- Đề xuất một số giải pháp kĩ thuật nhằm cải thiện khả năng giữ nước của thảmthực vật thứ sinh, bảo vệ đất, bảo vệ nguồn nước và chống xói mòn ở xã Hà Lâu,huyện Tiên Yên, Quảng Ninh
Trang 10CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm liên quan
1.1.1 Thảm thực vật
Trong lịch sử của nhân loại,con người đã phân biệt được loài cây, loài cỏ này vớiloài cây, loài cỏ khác đồng thời nhận thức được khu hệ thực bao gồm các loài cây,cỏphân bố ở một phạm vi địa phương nào đó Thảm thực vật là gì? Đã có rất nhiều côngtrình nghiên cứu của các nhà khoa học về TTV và đưa ra các khái niệm khác nhau.Theo Schmithusen J.(1967)[43] thì thảm thực vật là lớp thực bìa của Trái đất và các bộphận cấu thành khác nhau của nó
Theo Thái Văn Trừng(1970) cho rằng TTV là các quần thể thực vật phủ trên mặttrái đất như một tấm thảm xanh Trần Đình Lý(1998) TTV là toàn bộ lớp phủ thực vật
ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thực vật ở trên toàn bộ bề mặt của Trái Đất.Như vậy,TTV là một khái niệm chung,chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào Nó chỉ có giátrị và ý nghĩa cụ thể khi có định ngữ kèm theo:TTV cây bụi, TTV trên đất cát venbiển,TTV rừng ngập mặn…
Thảm thực vật thứ sinh là các trạng thái thảm thực vật xuất hiện sau khi thảmthực vật nguyên sinh bị tác động làm thay đổi hoặc bị phá hoại Thảm thực vật thứsinh thường gồm các trạng thái: thảm cỏ, thảm cây bụi,rừng tái sinh tự nhiên ở các giaiđoạn khác nhau( rừng non,rừng trưởng thành ) Nếu so sánh sẽ nhận thấy thảm thựcvật thứ sinh khác biệt so với thảm thực vật nguyên sinh ở thành phần thực vật,cấu trúctầng tán, năng lực phát triển, sinh khối, hoàn cảnh rừng và nhiều yếu tố khác
1.1.2 Khái niệm cơ bản về tính chất vật lí của đất
Dung trọng: Dung trọng tự nhiên hay còn gọi là khối lượng thể tích tự nhiên.Dung trọng khô hay còn gọi là khối lượng thể tích khô, đây là chỉ tiêu vật lí dẫn xuất.Dung trọng của đất phụ thuộc vào cấp hạt cơ giới, độ chặt và kết cấu của đất Cácloại đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ và mùn thường có dung trọng nhỏ và ngược lại, nếuđất nghèo chất hữu cơ, nghèo mùn và độ xốp lớn sẽ có dung trọng lớn
Trang 11Độ ẩm là một tiêu chí quan trọng trong khi nghiên cứu đất, vì độ ẩm không chỉliên quan đến lượng nước trong đất cung cấp cho thực vật, mà còn liên quan đến khảnăng giữ nước của đất.
Khả năng thấm nước trong đất là khả năng lưu giữ lại dòng chảy bề mặt và biếnchúng thành dòng chảy ngầm trong lòng đất.( Vũ Thị Quỳnh Nga,2009)[16]
Tốc độ thấm của đất (mm/phút) là tốc độ nước từ mặt đất đi vào trong đất Nếutrên mặt đất có lớp nước đọng,nước sẽ thấm xuống đất theo tốc độ thấm tiềm năng.Tốc độ thấm là đặc trưng quan trọng nhất về vận động của nước dưới đất trong môitrường lỗ hổng.( Vũ Thị Quỳnh Nga, 2009)[16]
Quá trình thấm nước là quá trình nước từ mặt đất thâm nhập vào trong đất Cónhiều nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ thấm bao gồm điều kiện trên mặt đất và lớp phủthực vật, tính chất của đất như độ xốp, kết cấu đất, độ ẩm đất (Nguyễn Thị ThúyHường , 2009)[10]
Phẫu diện đất là mặt cắt thẳng đứng từ bề mặt đất xuống tầng đá mẹ Các loại đấtkhác có độ dày và đặc trưng phẫu diện khác nhau Phẫu diện đất là hình thái biểu hiệnbên ngoài phản ánh quá trình hình thành, phát triển và tính chất của đất(Nguyễn ThếĐặng, 2006) [6]
1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng giữ nước trong đất của thảm thực vật thứ sinh
1.2.1 Yếu tố che phủ đất
Độ che phủ mặt đất của thảm thực vật thứ sinh tỷ lệ thuận với dòng chảy mặt và
tỷ lệ nghịch với cường độ xói mòn đất Độ che phủ của thảm thực vật càng lớn, dòngchảy trên mặt đất càng nhỏ, đất càng ít bị xói mòn và ngược lại Khi mặt đất bị che phủlớn, sẽ hạn chế tối đa lực tác động của hạt mưa vào đất Ngoài ra, bộ rễ của thảm thựcvật thứ sinh sẽ tăng cường khả năng thấm của nước vào đất Như vậy, xói mòn sẽ giảmtối đa
1.2.2 Lượng nước chảy trên bề mặt đất
Nhìn chung, đất rừng tự nhiên có khả năng thấm nước cao và ít khi xuất hiện dòng chảy bề mặt Tuy nhiên, khi rừng bị chặt hạ trở nên thưa thớt và độ dốc mặt đất lớn, có thể tạo ra nhiều lượng nước chảy trên bề mặt
Trang 12- Hàm lượng chất hữu cơ trong đất có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng trữ nước trong đất Khi đất giàu chất hữu cơ, thì nước thấm nhanh hơn làm giảm xói mòn đất vàngược lại khi nghèo hữu cơ thì thấm chậm gây dòng chảy dẫn đến xói mòn mạnh Trong các tính chất của đất, thì kết cấu đất có ảnh hưởng rõ rệt hơn cả đến khả năng giữ nước của thảm thực vật thứ sinh Đất có kết cấu viên bền, tơi xốp sẽ có khả năng thấm nước nhanh, hạn chế dòng chảy trên bề mặt đất
1.2.4 Tác động của con người
Con người có tác động đến khả năng giữ nước của rừng tái sinh và quá trình xói mòn đất được biểu hiện ở 2 thái cực: Nếu con người không có ý thức trong quá trình
sử dụng đất thì sẽ góp phần làm suy giảm khả năng giữ nước và tăng cường xói mòn đất Ngược lại, nếu chú ý bảo vệ rừng tái sinh, bảo vệ đất, thì sẽ hạn chế cường độ xói mòn và bảo vệ nguồn nước (Nguyễn Thế Đặng, 2006)[6]
Hoạt động canh tác nương rẫy là tập quán lâu đời của người dân địa phương, gópphần tự cung tự cấp cho cuộc sống của đại đa số đồng bào dân tộc thiểu số Là một xã với diện tích 2/3 là đồi núi, địa hình ít bằng phẳng,hoạt động nương rẫy chủ yếu là trồng keo, thông Ở xã hầu hết là đồng bào dân tộc Dao, vì vậy tập quán canh tác cũ vẫn ăn sâu trong sản xuất, mặt khác đồng bào dân tộc Dao chủ yếu sống trên các triền đồi, sống chủ yếu nhờ vào canh tác nương rẫy, thu hoạch lâm sản ngoài gỗ
Ban đầu, canh tác nương rẫy cho hiệu quả năng suasrat cao, không phải đóng thuế đất nên đồng bào đã không ngừng mở rộng diện tích đất canh tác bằng cách đốt phá rừng Trong canh tác, đồng bào đã biết áp dụng chu kỳ luân canh, biết cách phục hồi độ phì của đất, tạo điều kiện cho canh tác liên tục, lâu dài và bền vững ở mức độ nhất định Tuy nhiên canh tác nương rẫy lâu dài thì đất cũng dần bị thoái hóa cộng với sức ép về dân số, diện tích rừng tự nhiên giảm đã làm cho canh tác trở nên hiệu quả thấp, thiếu bền vững Đây là hoạt động có ảnh hưởng lớn đến thảm thực vật tự nhiên
Trang 131.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
1.3.1 Thành quả nghiên cứu
1.3.1.1 Khả năng thấm nước của đất
Tuần hoàn thủy văn rừng được mô tả theo một trình tự nhất định, bắt đầu từ khi nước mưa đi vào hệ sinh thái, đến quá trình nước mưa bị giữ lại trên tán rừng, nước mưa lọt qua tán, nước mưa chảy men thân cây, nước mưa chảy tràn
bề mặt đất, đến quá trình nước thấm xuống đất, bốc hơi nước vật lý từ đất từ thảm mục, thoát hơi nước của thực vật để trở về khí quyển Nhìn chung, các quá trình trên chịu ảnh hưởng rõ nét của cấu trúc lớp thảm thực vật rừng, chế độ mưa, địa hình, đất.
Quá trình thấm nước của đất là một trong những vấn đề được nghiên cứu sâu rộng trong lĩnh vực thủy văn học Theo lý luận phát sinh dòng chảy bề mặt,
sự thấm nước của đất là chỉ thị cho khả năng của tầng điều tiết quan trọng trong tuần hoàn thủy văn rừng, sau khi nước mưa đi qua bầu khí quyển và lớp thảm thực vật che phủ Sự thấm nước của đất có tác dụng rất quan trọng trong việc hình thành cơ chế phát sinh dòng chảy.
Trên thế giới, công trình đầu tiên nghiên cứu về đặc trưng thấm của đất là của nhà bác học Darcy vào năm 1856, ông đã đưa ra định luật có tên Định luật Darcy để tính lượng nước thấm vào đất theo phương trình.
Q = K.S.T.h/l Trong đó:
Q là lượng nước thấm (cm3)
K là hệ số thấm (cm3)
T là thời gian thấm (phút)
H là độ chênh lệch áp lực cột nước ở đầu trên và đầu dưới của cột thấm
L là chiều dài đoạn đường thấm (cm)
Đồng thời định luật còn được biểu thị bằng phương trình tốc độ thấm
V = K.I Trong đó:
V là tốc độ thấm được đo bằng (mm/giây,cm/phút, m/ngày.đêm);
Trang 14I = h/l Sau này người ta nhận thấy rằng khi xác định tính chất thấm của đất trong những điều kiện nhiệt độ thay đổi thì không thể so sánh được Do vậy, người ta quy về điều kiện chuẩn ở 100oC bằng cách sử dụng "hệ số điều chỉnh nhiệt độ" của Hazen là (0,7+0,03t) khi tính toán hệ số thấm.
Hệ số thấm theo nhiệt độ điều chỉnh được tính theo công thức sau:
K10 = Kt / (0,7 + 0,03t) Trong đó:
K10 là hệ số thấm ở điều kiện 100oC
Kt là hệ số thấm thời điểm t
T là nhiệt độ nước sử dụng khi xác định
Đến năm 1937, Vusoski nhà bác học Nga đã xây dựng công thức tính lượng nước thấm xuống mặt đất:
W = P0 - (E0 + T +S) Trong đó:
W là lượng nước thấm xuống
P0 là nước mưa trung bình năm tại khu vực nghiên cứu
E0 là lượng nước bốc hơi
T là lượng nước thoát hơi từ thực vật
S là lượng nước chảy trên mặt đất
1.4 Tình hình nghiên cứu ở việt nam
1.4.1 Thành quả nghiên cứu
1.4.1.1 Khả năng thấm nước của đất
Ở việt Nam, những nghiên cứu và khả năng thấm nước của đất thường đi kèm với nghiên cứu thủy văn rừng, xói mòn đất, dòng chảy mặt Tính tới nay, chưa có nhiều công trình nghiên cứu chi tiết về khả năng thấm nước của đất Hầu hết các đề tài chỉ nghiên cứu tốc độ thấm trên một khía cạnh là yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn và dòng chảy mặt Một số ít nghiên cứu tốc độ thấm và ảnh hưởng của một số nhân tố như lượng mưa, cường độ mưa, độ xốp đất, độ ẩm, độ dốc tới tốc độ thấm.
Trang 15Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1995, mức độ thấm được coi là nhân tố ảnh hưởng lớn tới xói mòn và dòng chảy Tác giả đã phân cấp mức độ thấm sau
đó cho điểm từ đó đánh giá vai trò của nhân tố đất ảnh hưởng tới xói mòn và dòng chảy [9].
Những nghiên cứu về dòng chảy mặt và xói mòn đất của Bùi Ngạnh (1977), Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997) cho thất rừng càng dày rậm tự nhiên thì lượng nước thấm vào đất và chuyển thành dòng chảy ngầm càng nhiều, khả năng làm giảm xói mòn càng lớn.
Phạm Văn Điển (2006), Phạm Văn Điển và Phạm Đức Tuấn (2008), trong nghiên cứu đặc trưng thấm nước của đất dưới một số trạng thái thảm thực vật ở vùng hồ thủy điện Hòa Bình đã xây dựng 45 OTC định vị (2001-2004), dưới 10 trạng thái thảm thực vật thuộc 4 nhóm (trảng cây bụi, trảng cây bụi, rừng trồng
và rừng tự nhiên) Bằng phương pháp thí nghiệm thấm nước ống vòng khuyên
và các phép phân tích, tác giả đã xác định: tốc độ thấm ban đầu, tốc độ thấm nước và thời gian đạt tốc độ thấm ổn định, quá trình thấm nước, lượng nước thấm và ảnh hưởng của một số nhân tố quan trọng tới đặc trưng thấm nước Kết quả nghiên cứu cho thấy đất dưới các trạng thái rừng ở địa bàn nghiên cứu có tốc độ thấm nước cao, tốc độ thấm nước ban đầu từ 6,7 - 15,2 mm/phút, tốc độ thấm nước ổn định từ 2,5 - 8 mm/phút Tốc độ thấm nước của đất có liên quan chặt chẽ với độ xốp, độ dày và độ ẩm của tầng đất Tác giả đã mô phỏng quá trình thấm nước của đất rừng bằng mô hình Horton và mô hình Phillip, trong đó
mô hình Phillip mô tả quá trình thấm nước tốt hơn [1].
Khác với các nước tiên tiến trên thế giới, ở Việt Nam việc sử dụng thiết bị mưa nhân tạo trong nghiên cứu về thủy văn rừng nói chung và nghiên cứu về tính thấm của đất nói riêng chưa thực sự phổ biến.
Sử dụng vòng đo thấm hay còn gọi là ống vòng khuyên là cách phổ biến trong nghiên cứu khả năng thấm nước của đất tại Việt Nam.
1.4.1.2 Khả năng giữ nước của đất.
Trang 16Theo Hoàng Văn Thế (1986) thì khả năng bốc hơi vật lý là khả năng bốc hơi từ đất trần còn gọi là bốc hơi khoảng trống, nó phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết, địa hình (Nguyễn Viết Phổ, 1992) [11].
Theo Trần Kông Tấu, Ngô Văn Phụ, Hoàng Văn Huầy khả năng giữ nước của đất có quan hệ chặt chẽ với thành phần cơ giới đất Đất càng có thành phần
cơ giới nặng thì khả năng giữ nước và độ trữ ẩm cực đại càng lớn (Trần Kông Tấu và cộng sự, 1986) [12].
Công trình nghiên cứu của Chu Đình Hoàng (1995) về đặc tính thấm
nước trên đất phèn ở đồng bằng Sông Cửa Long Dựa trên cơ chế thấm nước tác giả đã thiết kế hệ thống kênh mương tiêu nước rửa phèn
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung (1996) lượng nước thấm xuống đất biến động từ 50-90% lượng nước giáng thủy Tùy từng trạng thái lớp phủ bề mặt khác nhau mà có lượng nước thấm nhiều hay ít.
Lê Đăng Giảng và Nguyễn Thị Hoài Thu đã tổng kết kết quả nghiên cứu về khả năng giữ nước, điều tiết dòng chảy của rừng thứ sinh hỗn giao lá rộng tại núi Tiên, Hữu Lũng, Lạng Sơn (Nguyễn Thị Thúy Hường, 2009) [10].
Công trình nghiên cứu ở Tứ Quận, Tuyên Quang của bộ môn khí tượng thủy văn rừng (Phạm Văn Điển, 2006) [1], tập trung chủ yếu vào việc tìm hiểu lượng nước chảy bề mặt và lượng đất xói mòn dưới tán rừng bồ đề trồng thuần loài đều tuổi trong khoảng thời gian 3 năm (1974 - 1976).
Ngoài những công trình nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng thấm và giữ nước của đất rừng, còn có một số các công trình nghiên cứu các biện pháp nâng cao khả năng giữ nước của đất rừng.
Công tác nghiên cứu trên đất cát của Chi cục Thủy lợi Bình Thuận phối hợp với Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh (Vũ Văn Tuấn, 1997) trong 2 năm tại khu vực Suối Tiên và khu vực thôn Giếng Kết quả nói chung cho thấy nước mưa là nguồn nước chính của con suối này, mỗi năm trung bình chỉ có 31,5mm nước mưa ngấm vào đất tạo thành nước ngầm, mà nước ngầm là lượng nước được tích giữ lại nhiều nhất trong đất Nên để tăng lượng nước ngầm trong đất cần làm tăng nguồn nước mưa cho khu vực Các nhà khoa học bằng
Trang 17phương hướng thiết lập các công trình thu nước rộng khắp vùng thượng lưu suối Tiên đã cho kết quả khá thành công Kết quả là khu vực sát lòng suối Tiên về phía hạ lưu tăng mực nước ngầm từ 2 - 6m (trong 3 năm) và 3 - 7,5 m (sau 10 năm) Hay kết quả nghiên cứu tại khu vực hai thôn (Giếng Triền và Hồng Phong) cũng bằng phương án bổ sung nguồn nước mưa trên toàn khu vực cụ thể
là xây dựng hệ thống liên hồ gồm 33 hồ trữ nước, dung tích 4500m3/hồ và trồng 157km cỏ Vetiver (là loại cây trồng mới có nhiều ưu điểm, có thể sinh trưởng trên mọi loại đất và có bộ rễ mọc thẳng xuống mặt đất ít nhất là 3m, làm thành
"Đường chắn ngầm sinh học ") đã làm giảm lượng nước mặt chảy đi và tăng nguồn nước ngầm của khu vực (dự kiến, sau 9 năm mực nước ngầm của vùng này sẽ dâng cao thêm từ 3,5 - 8m).
1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội xã Hà Lâu, huyện Tiên Yên
1.4.1 Điều kiện tự nhiên
1.4.1.1 Vị trí địa lý
Tiên Yên là một huyện miền núi thuộc khu vực miền Đông của tỉnh, có tọa độ từ
2112 đến 2133 vĩ độ bắc và từ 10713 đến 10735 kinh độ đông Huyện lỵ là thị trấnTiên Yên nằm ở điểm giữa Quốc lộ 18A, cách thành phố Hạ Long và Móng Cái đềutrên 90km Quốc lộ 4 từ Lạng Sơn xuống cũng qua đây rồi ra cảng Mũi Chùa Từ TiênYên còn đường 331 lên Bình Liêu tới của khẩu Bình Liêu tới cửa khẩu Hoành Mô47km Là một đầu mối giao thông giữa vùng Đông Bắc hiểm yếu nên Tiên Yên luôn
có vị trí quan trọng về kinh tế quốc phòng (Theo Cổng thông tin điện tử huyện Tiên Yên)
1.4.1.2 Địa hình
Địa hình xã Hà Lâu tương đối đa dạng, thuộc dạng địa hình đồi núi chia cắt baoquanh thành một lòng chảo thung lung để phát triển sản xuất Đồi núi chiếm 89% diệntích tự nhiên của xã, có độ cao trung bình từ 235-370m sắp xếp theo hình vòng trònbao bọc, địa chất được cấu tạo bởi đá trầm tích sa thạch, diệp thạch, dăm cuội kết, đồinúi có độ dốc cao từ 30 – 45° Địa hình chủ yếu là đồi núi cao do quá trình phong hóa
và xói mòn diễn ra mạnh, nên lớp phủ thổ nhưỡng thường có tầng dày mỏng đến trungbình
Địa giới hành chính của xã như sau:
Trang 18Phía Bắc giáp huyện Bình Liêu
Phía Nam giáp xã Điền Xá
Phía Đông giáp xã Phong Dụ
Phía Tây giáp huyện Đình Lập,tỉnh Lạng Sơn (Theo Cổng thông tin điện tử huyện Tiên Yên)
Hình 1.1: Bản đồ huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh
1.4.1.3 Khí hậu, thủy văn
Hà Lâu nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa điển hình của khu vực miền Đông tỉnh Quảng Ninh Hà Lâu nằm ở vùng núi phía Tây Bắc nên thường xuyên chịu tác động mạnh của gió mùa Đông Bắc, về mùa Đông khá lạnh, nhiệt độ trung bình xuống tới 6-8°C, thấp nhất 4°C, nhiệt độ trung bình năm 28-29°C, mùa đông khô lạnh nhiều ngày có sương muối kéo dài ngày
Có ít sông suối , lượng nước mưa chiếm tới 75%-85% tổng lượng nước cả năm Lượng mưa lớn trung bình hàng năm 2,760mm, cao nhất 3,680mm mưa phùn nhiều vàmùa Đông và đầu mùa Xuân hay có sương mù dày đặc Mạng lưới sông suối ít và phân
bố rải rác Dòng chảy nhỏ nên đã gây ra những khó khăn lớn về nguồn cung cấp nước
Trang 19ngọt Do chịu ảnh hưởng của vùng khí hậu Đông Bắc tạo ra những tiểu vùng sinh thái hỗn hợp, là khu vực nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều, có 4 mùa rõ rệt: xuân ,
hạ ,thu, đông
- Vấn đề thiên tai: Do địa hình xung quanh là núi cao, sông ngắn dốc và nằm sát biển nên xã Hà Lâu thường phải chịu ảnh hưởng của mưa bão, lũ lụt
- Đánh giá tiềm năng:
+ Hà Lâu có thế mạnh về tài nguyên đất đai, khí hậu trong lành phù hợp với phát triển Nông – Lâm nghiệp, chăn nuôi gà
+ Có hệ thống giao thông tương đối thuận lợi để giao lưu kinh tế trao đổi hàng hóa với các nơi như: Trung tâm thị trấn Tiên Yên, huyện Bình Liêu, huyện Đình Lập –tỉnh Lạng Sơn
+ Có nguồn lao động dồi dào đây là thế mạnh để phát triển kinh tế nông- lâm nghiệp, chăn nuôi và buôn bán nhỏ
1.4.1.4 Tài nguyên thiên nhiên
Trang 20* Tổng diện tích rừng và đất quy hoạch rừng sản xuất: 1.455,45 ha; trong đó:
-Đất quy hoạch cho lâm nghiệp chưa có rừng: 1,231.07 ha
-Đất trống có cây gỗ tái sinh :23.67 ha
-Đất trống không có cây gỗ tái sinh :1,207.40 ha
Đất rừng có nhiều lâm sản , trong đó có nhiều loại cây gỗ quý như ( lim , táu ,nghiến , mun , kim giao ) đặc biệt là gỗ mần lái ( làm đình Quan Lạn ) đang khôngđược thấy ở nhiều nơi khác ; có nhiền động vật quý như ( khỉ lông vàng , voọc đầu bạc, đại bàng đất , công , hươu sao , lợn rừng … ) Đất tại xã khá đa dạng nhưng ở nơiđây chưa có điều kiện tốt để phát triển , tổ chức các quy hoạch nên đất bỏ hoang khánhiều Hơn nữa do ý thức kém của người dân , đặc biệt là người dân tộc thiểu số dothiếu hiểu biết đã chặt phá rừng ví dụ như chặt rừng phòng hộ 3,3 ha gồm gỗ chẹo , gỗ
dẻ và gỗ tạp để lấy đất trồng keo
Rừng phong phú với nhiều chủng loại , đặc biệt là khu rừng nguyên sinh ở thôn
Hà Nắc , xã Hà Lâu , huyện Tiên Yên Ở đây người ta có thể dễ dàng tìm thấy nhữngthân cây cổ với đường kính hàng mét Rất may người dân ở xã có ý thức trong việcbảo vệ rừng phòng hộ và rừng nguyên sinh ở đây cùng với các cán bộ xã Rừng còngiúp đời sống người dân trong thôn thu hái lâm sản ngoài gỗ như sa nhân , quả mây ,trà hoa vàng , nấm chẹo , ba kích … để cải thiện cuộc sống
b Tài nguyên khoáng sản :
Xã Hà Lâu , huyện Tiên Yên khá nghèo về tài nguyên khi không có nhữngkhoáng sản mà tỉnh Quảng Ninh đang có như đá vôi , than đá , cát , sắt đây chính làbất lợi lớn để người dân ở đây có thể phát triển kinh tế mà chủ yếu dựa vào tài nguyênrừng để phát triển
c Tài nguyên nước
Trang 21Do ở xã Hà Lâu là vùng miền núi , không phải ven biển như một số xã ở huyện Tiên Yên như Đông Ngũ , Đông Hải , Hải Lạng , Tiên Lãng … nên xã Hà Lâu đang cóhiện tượng là ‘‘ khát nước sinh hoạt ’’ Dù có đào giếng thì cũng như không do ở đây
có địa hình cao nên vào mùa khô , khi nước ở các khe cạn , người dân phải đi gánh nước ở dưới sông về sinh hoạt khiến cho cuộc sống thêm phần vất vả
Cho dù ở đây đã có công trình nước sinh hoạt vào tháng 2/2018 nhưng đến tháng8/2018 công trình đã không thể sử dụng được nữa do nguồn nước đã cạn kiệt Thậmchí người dân đã đào giếng sâu 40m cũng không có nước để dùng do địa hình ở đâyquá cao nên người dân đành lấy nước ở dưới sông để sử dụng
Ở hai bên triền sông , các hộ dân sinh sống , nước sinh hoạt thải ra hàng ngày Chưa kể nước thải ra từ việc chăn nuôi gia súc , gia cầm khiến cho nguồn nước khôngđảm bảo vệ sinh Đây là đang là một vấn đề khó khăn vào mỗi dịp mùa khô của ngườidân ở xã Hà Lâu Nhưng đến cuối năm 2018 tổ công tác tại xã Hà Lâu đã tìm ra đượcmột con suốt tại Khe Lù , Bản Danh có thể đáp ứng được nhu cầu thiếu nước củangười dân Nguồn sinh thủy dồi dào , đặc biệt hơn khi đây lại là khu vực trong rừngnguyên sinh tự nhiên Không có tác động của sản xuất , sinh hoạt của con người , chănthả động vật nên chính quyền xã đã cho xây bể chứa khoảng 50m3 để tích nước phòngkhi mùa hạn Tuy nhiên đây cũng chỉ là biện pháp tạm thời và cần có giải pháp lâu dài
1.4.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội
1.4.2.1 Kinh tế
Đất đai có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với tất cả các ngành sản xuất ,đặc biệt
là sản xuất nông, lâm nghiệp và giữ một vai trò cực kỳ quan trọng trong chiến lượcxóa đói giảm nghèo của xã, góp phần tích cực trong quá trình thực hiện sự nghiệp côngnghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước Đối với xã Hà Lâu,huyện Tiên Yên,việc sử dụng
có hiệu quả nguồn tài nguyên đất đang cần quan tâm ,xác lập các mô hình kinh tế đã
và đang góp phần không nhỏ vào việc phát triển kinh tế và giảm nghèo Vào năm 2015, Hà Lâu có tới 52% hộ nghèo và cận nghèo Do nằm ở khu vực có địa hình phức tạp
bị chia cắt do nhiều sông , suối và đồi núi Cùng với trình độ dân trí lạc hậu , phươngthức canh tác chủ yếu tự cung tự cấp Bằng việc huy động tối đa các nguồn lực đầu tưcủa cấp trên để hoàn thiện kết cấu hạ tầng , đồng thời triển khai nhiều dự án hỗ trợphát triển hợp lý nên nhận được sự đồng thuận cao của người dân Năm 2018 , xã đãthoát khỏi diện nghèo và chỉ 1,66%
Trang 22Hà Lâu là xã thuần nông có 94,96% số hộ làm nông lâm nghiệp, diện tích nôngnghiệp bình quân từ 300-500 m2/khẩu, diện tích đất lâm nghiệp bình quân từ 1-30 hanhưng không đồng đều giữa các thôn Thành phần kinh tế chủ yếu là : nông-lâmnghiệp Thương mại dịch vụ, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp chưa phát triển Nôngnghiệp trình độ thâm canh còn hạn chế chủ yếu là trồng lúa,rau màu,cây ăn quả, câylấy gỗ và chăn nuôi gia súc gia cầm là phổ biến Chăn nuôi vẫn chủ yếu là chăn thảquy mô nhỏ, chưa trở thành hàng hóa Ngành nghề nông thôn chưa phát triển Thunhập bình quân đầu người/ngày từ 200-250 nghìn đồng
1.4.2.2 Cơ cấu lao động
Tổng số lao động trong độ tuổi 1083 người Trong đó: Lao động trong độ tuổi
1083 chiếm 47,64% dân số toàn xã,trong đó lực lượng lao động nông – lâm nghiệp là
1020 chiếm 94,18% Tỷ lệ lao động qua đào tạo đạt 13,85%, lao động chưa qua đàotạo là 933 chiếm 86,15%
1.4.2.3 Xã hội
Văn hóa giáo dục
- Chưa phổ cập giáo dục trung học trên địa bàn xã
- Tỷ lệ học sinh sau tốt nghiệp THCS được tiếp tục học các trường bổ túc, họcnghề chiếm 70% số học sinh trong độ tuổi
Y tế
- Tỷ lệ người dân tham gia bảo hiểm y tế là 100% (là xã 135 đặc biệt khó khăn,
tỷ lệ hộ nghèo trước năm 2015 là 52,9%, tuy nhiên năm ngoái vừa thoát khỏi 135 còn1,66% )
- Trạm y tế có 06 phòng, 02 phòng bệnh 06 giường bệnh, có 05 cán bộ, 01 bác sĩ.Trạm được xây dựng đạt chuẩn quốc gia từ năm 2010
- Trong năm 2017, huyện Tiên Yên đã sửa chữa, nâng cấp 50% các trạm y tế ,trong đó sửa chữa lớn trạm y tế xã Đại Dực, Hà Lâu, với kinh phí từ 300-400 triệuđồng/công trình
Môi trường
- Hà Lâu chưa có hệ thống cấp nước sạch tập trung, mà chủ yếu là nước tự chảy
từ các khe suối, sông hồ và kết hợp dùng nước mưa, nước giếng khoan Tỷ lệ hộ dùngnước sinh hoạt hợp vệ sinh là 95% được dùng nước sạch hợp vệ sinh theo quy định
Trang 23- Trên địa bàn xã chưa có các cơ sở sản xuất – kinh doanh nên không gây ô nhiễm về môi trường.
- Không có các hoạt động gây suy giảm môi trường và có các hoạt động phát triển môi trường xanh,sạch,đẹp
- Nghĩa trang trên địa bàn xã đã có quy hoạch nhưng đều chưa sử dụng và chưa