Ứng dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý để nâng cao độ chính xác kết quả phân loại lớp phủ thực vật khu vực Tây Bắc

ị
ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
Đ ề tài
ỨNG DỤNG VIẺN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
ĐẺ NÂNG CAO Đ ộ CHÍNH XÁC KẾT QUẢ PHÂN
LOẠI LỚP PHỦ THựC VẬT KHU vực TÂY BẮC
• • • •
M Ã SỐ QT-08-35
CHỦ TRÌ ĐÊ TÀI: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC THẠCH
Hà Nội - 2009
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
Đ ề tài
ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ HỆ THỎNG TIN ĐỊA LÝ
ĐẺ NÂNG CAO Độ CHÍNH XÁC KÉT QUẢ PHÂN
LOẠI LỚP PHỦ THựC VẬT KHƯ vực TÂY BẮC
• • • •
MÃ SỐ QT-08-35
CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI: PGS.TS. NGUYẺN NGỌC THẠCH
0 •
CÁC CÁN B ộ THAM GIA : THS. PHẠM NGỌC HẢI
THS. LƯƠNG CHI LAN
ĐAI H O c QUOC Gi
TR UNG T Â M TH : ■ JG Tir-Í
DT /
_____
_
_____
L
-

-

_
__
1
Hà Nội - 2009
BÁO CÁO TÓM TẮT
a. Tên đề tài: ứn g dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý để nâng cao độ
chính xác kết quả phân loại lớp phủ thực vật khu vực Tây Bắc.
Mã số: QT-08-35
b. Chủ trì đề tài: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Thạch
c. Các cán bộ tham gia: ThS. Phạm Ngọc Hải
ThS. Lương Chi Lan
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
• Mục tiêu:
- Xây dựng quy trình công nghệ phân loại ảnh vệ tinh quang học có độ phân
giải trung bình phục vụ cho thành lập bản đồ lớp phủ mặt đất ở địa hình
vùng núi
- Cung cấp kết quả nghiên cứu phục vụ công tác quản lý tài nguyên rừng
vùng Tây Bắc, đặc biệt là vùng phòng hộ sông Đà
- Góp phần nâng cao chất lượng của công tác đào tạo chuyên ngành bản đồ
viễn thám tại Khoa Địa lý - trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Nội dung nghiên cứu:
- Xây dựng quy trình xử lý ảnh vệ tinh độ phân giải trung bình phục vụ xây
dựng bản đồ lóp phủ mặt đất
- Hệ thống hoá đặc điểm nguồn tư liệu viễn thám sử dụng trong nghiên cứu
là ảnh Landsat và ảnh Spot
- Hệ thống hoá đặc điểm tự nhiên và lớp phủ thực vật khu vực Tây Bắc
- Đánh giá hiện trạng và biến động lớp phủ mặt đất khu vực nghiên cứu giai

đoạn 1995 - 2003
e. Các kết quả đạt được
1. Quy trình nghiên cứu thích hợp và tối ưu trong phân loại lớp phủ tại địa
hình vùng núi Việt Nam
2. Báo cáo khoa học tổng hợp các kết quả nghiên cứu
3. Báo cáo khoa học trình bày tại hội nghị Quốc tế về trượt lở đất tại Nhật
Bản tháng 11/2008
4. Kết quả đào tạo: hướng dẫn 16 sinh viên lớp bản đồ viễn thám thực tập trên
thực tế và xử lý thông tin trong phòng thí nghiệm môn học Thực tập chuyên
ngành và viễn thám - GIS ứng dụng
5. Cung cẩp cơ sở dữ lịêu cho ngành lâm nghiệp trong việc quản lý tài nguyên
rừng phòng hộ sông Đà
f. Tình hình kinh phí của đề tài
Đã thanh toán đầy đủ theo đúng các quy định và dự toán
PGS.TS.Nguyễn Ngọc Thạch
XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
s»rlÓ HIỆU TRƯỚNG
XÁC NHẬN CỦA BAN CHỦ NHIỆM KHOA CHỦ TRÌ ĐẺ TÀI
SUMMARY REPORT
a. Research Title: Application of Remote Sensing and GIS for improving
of classifíed accuracy for land cover in the Northern West region
Code: QT - 08 - 35
b. Principle Investigation: Prof. Dr. Nguyen Ngoe Thach.
Faculty of Geography, Hanoi University of Science, National University Hanoi
c. Participant Members: Msc. Pham Ngoe Hai
Msc. Luong Chi Lan
d. Research objectives and Contents
• Research Actions:
- To establish the scientiíìc model for image classiíìcation for land cover
mapping in the Northern West region

- Suppỉying the research result for the project of íbrestry management in the
Black river catchments region
Contribution for improving quality of education in the íĩeld of Remote
Sensing and Cartography at the Faculty of Geography - Hanoi University
of Science
• Research contents:
- To systematic characteristic of Remote Sensing data which were used for
the study, it was Landsat and Spot images.
- Establishing the procedure for image Processing with the medium
resolution images for land cover mapping
- To systematic characteristic of natural resources and forest cover especially
in the study area.
- To assessment existing condition of land cover and its changing during
period from 1995 - 2003
e. Result of study
1. Optional procedure for study of land cover classification in mountainous
region of Vietnam
2. Scientiíĩc report which present researched result
3. Scientiíĩc report which has been presented at the intemational conference
on landslide - Sendai, Japan (11, 2008) and the intemational Conference on
Natural hazard prevention (Hanoi, 12/2008)
4. Guider for 16 students of Department of Remote Sensing and Cartographic
Faculty o f Geography to study topic Remote Sensing and GIS application
5. Supplying data for Forest Agency in the protect of íbrestry management in
the Black river catchments region
f. Finance
Finance has been complicated following the rule
Certiílcation of faculty Principle investigation
Prof.Dr. Nguyen Ngoe Thach
CERTIFICATION OF HUS

MỤC LỰC
Trang
Khái quát chung về đề tài 1
Chương 1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu 4
11. Vị trí địa lý 4
1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo, thổ nhưỡng 4
1.3. Đăc điểm khí hâu 6
• •
1.4. Đăc điểm thảm thưc vât 7
• • •
Chương II. Nguồn tư liệu viễn thám sử dụng trong nghiên cứ u

18
II.l.Số lượng ảnh sử dụng 18
II .2. Đặc điểm ảnh vệ tinh sử dụng trong nghiên cứu

20
11.2.1.Ảnh vệ tinh LandSat 20
II. 2.1.2 . Vệ tinh Landsat 1, 2, 3 22
II. 2.1.2 . Vệ tinh Landsat-4 và -5 27
11.2.1.3. Vệ tinh Landsat-6 và -7 31
11.2.2. Vệ tinh SPOT 32
11.2.2.1 SPOT-1, 2, và 3 33
11.2.2.2 S P O T-4 35
11.2.2.3. SPOT-5 36
Chưong III. Xử lý ảnh vệ tinh Thành lập bản đồ lóp phủ thực vật
40
III. 1.Quy trình phân loại 40
111.2. Đánh giá độ chính xác của kết quả phân loại
51

///.2.7 Điện Biên -1995 65
III. 2.2 Son La 1995 67
I I I . 2.3. Hoà Bình 1995 68
III. 2.5. Sơn La năm 2000 70
III. 2.6 Hòa Bình 2000 70
III. 2.7 Hòa Bình 2003 71
Kết luận chung 73
Tài liêu tham khảo 75
III. 2.4. Điện Biên 2000 69
ĐỀ TÀI:
ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
• • •
ĐỂ NÂNG CAO Độ CHÍNH XÁC KÉT QUẢ PHẦN LOẠI
LỚP PHỦ THỰC VẬT KHƯ vực TÂY BẮC
• • •
M Ã SỐ QT-08-35
KHAI QUÁT CHƯNG VÊ ĐẼ TAI
Hiện nay kỹ thuật viễn thám đặc biệt là phân loại trong xử lý số đã đang được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thành lập bản đồ chuyên đề, đặc biệt là thành
lập bản đồ lớp phủ bề mặt. Phân loại ảnh số đang trở thành một công việc phổ biến với
quy trình thao tác đã được định hình rõ nét thành quy trình, bao gồm các bước cơ bản:
+ Nắn chỉnh hình học
+ Hịêu chỉnh phổ
+ Lựa chọn hệ thống phân loại
+ Chọn mẫu và xây dựng tập mẫu
+ Phân loại ảnh theo các thuật toán khác nhau
+ Loại bỏ nhiễu
+ Hoàn chỉnh bản đồ sản phẩm
Có rất nhiều phần mềm chuyên dụng với các chức năng phân loại đa phổ. Tuy
nhiên, kết quả phân loại trong xử lý phổ có được chính xác hay không còn phụ thuộc

vào nhiều kỹ thuật trong qúa trình thao tác cuả người điều hành . Đáng tiếc là trong
thực tế , độ chính xác của kết quả phân loại thường không được phân tích đánh giá một
cách chu đáo .Vì vậy, mục đích của đề tài là xây dựng quy trình công nghệ phù hợp
trong quá trình phân loại để đảm bảo kết quả có độ chính xác cao, đáp ứng yêu cầu của
công tác thành lập bản đồ chuyên đề về lớp phủ mặt đất.
Khu vực nghiên cứu là 3 tỉnh Điện Biên, Sơn La, Hoà Bình thuộc diện tích phòng
hộ của sông Đà. về mặt tự nhiên đây là 3 tỉnh tạo thành một khu vực có tính đa dạng
cao về mặt địa hình, tài nguyên cũng như về đặc điểm lớp phủ mặt đất. Vì vậy kết quả
1
nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sờ khoa học và thực tiễn để hoàn chỉnh mục tiêu nghiên
cứu.
Hiện nay, để theo dõi diến biến tài nguyên rừng thì viễn thám đã và đang trờ nên
một phương pháp nghiên cứu rất có hiệu quả bởi những ưu thế vốn có của nó mà
những nguồn tư liệu và phương pháp nghiên cứu thông dụng không thể có được.
Những ưu thế đó được thể hiện ở những tính chất cơ bản sau:
Tính chất cập nhật thông tin (existing data) của một vùng hay toàn lãnh thổ trong
cùng một thời gian.
Tính chất đa thời kỳ của tư liệu (mutil-temporal data)
Tính chất phong phú của thông tin đa phổ (mutilsspectral data) với các dải phổ
ngày càng được mở rộng.
Tính chất đa dạng của nhiều tầng, nhiều dạng thông tin ảnh hàng không (aerial
photograph), tín hiệu phổ hàng không (spectral signatures), hình ảnh chụp từ vũ trụ
(multi type of data), toàn cảnh satellites image, space photographs
Tính chất đa dạng của tư liệu: băng từ, film, ảnh (print), đĩa từ
Sự phát triển của các kỹ thuật và phương tiện xử lý thông tin viễn thám (kể cả
cho xử lý bằng mắt và xử lý số hoá ảnh) với sự kết hợp của nhiều công nghệ: cơ quang
học, điện tử, tin học
Sự phát triển của công nghệ trong việc cải tiến và nâng cao chất lượng, tính
năng và tạo sản phẩm của từng công đoạn xử lý thông tin (input, Processing, output ).
Sự kết hợp của xử lý thông tin viễn thám với xừ lý hệ thống thông tin địa lý

(GIS), viễn thông(telecommunication), định vị vệ tinh (GPS), đào tạo từ xa
(telecducation)
Bên cạnh đó, những tiến bộ và sự phát triển của khoa học địa lý cho phép mở ra
những hướng áp dụng mới của viễn thám, đặc biệt trong hướng địa lý ứng dụng và
càng ngày càng thể hiện tính hiệu quả khi vận dụng trong thực tiễn của nhiêu lĩnh vực
khác nhau của địa lý như: nghiên cứu, đánh giá các loại tài nguyên, nghiên cứu môi
trường và biến động môi trường, nghiên cứu các hệ sinh thái, tổ chức lãnh thổ và quản
lý môi trường
Để nghiên cứu tài nguyên rừng, với tư liệu viễn thám quang học với độ phân
giải không gian và tính chất phổ của tư liệu, cho phép đưa ra kết quả phân loại về các
2
loại hình rừng với độ chính xác phù hợp. Trong phân loại phổ, sự sai sót về kết quả
vẫn tồn tại do đặc điểm phân loại ảnh chỉ dựa vào phổ phẩn xạ . Nếu sử dụng phương
pháp phân loại theo cấu trúc thì kết quả sẽ có độ chính xác cao hơn. Tuy nhiên, trong
giai đoạn nghiên cứu này, đề tài mới áp dụng kỹ thuật phân loại phổ. Đối với nghiên
cứu tỉ lệ nhỏ và trung bình thì độ chính xác của phân loại phổ vẫn là trong giới hạn cho
phép .
Phần mềm sử dụng là ENVI 4.3 với các thuật toán khác nhau như : ghép ảnh,
hiệu chỉnh phổ, lọc, nội suy, phân loại
Đề tài được triển khai nhằm thử nghiệm phương pháp phân loại và xây dựng
quy trình xử lý tối ưu nhàm có kết quả phân loại với độ chính xác cao, phục vụ cho ứng
dụng trong thưc tiễn đồng thời phục vụ cho nội dung đào tạo tại khoa Địa lý .
3
CHƯƠNG I:
ĐẶC ĐIỂM KHU V ực NGHIÊN c ứ u
1.1. Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu là trung và hạ lưu Sông Đà bao gồm 3 tỉnh: Điện Biên, Sơn
La và Hòa Bình. Đây là khu vực chịu ảnh hưởng nhiều của công trình thuỷ điện Sơn La
trong tương lai .Sự biến động của lớp phủ rừng sẽ ảnh hưởng tới khả năng lưu giữ nước
trong lưu vực, từ đó ảnh hưỏng tới lưu lượng và sự điều tiết nước hồ trong tương lai.

Hình 1.1. Địa hình 3D khu vực nghiên cứu ( thêm cả tỉnh Lai Châu )
Tọa độ địa lý: nằm trong khoảng 23 °-20,5° vĩ độ bắc và 102 °-105 0 kinh đông.
1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo, thổ nhưỡng
Vùng Tây Bắc là một vùng núi non hiểm ừở, đi lại khó khăn, kinh tế chậm phát triển,
đời sống của đồng bào các dân tộc còn rất nghèo khó.
4
Vùng Tây Bắc nằm ở hữu ngạn sông Hồng, là vùng có cấu tạo địa chất phức tạp với
các núi cao đồ sộ và các cao nguyên rộng lớn. Dãy Hoàng Liên Sơn được hình thành
do sự kéo dài của dãy núi Himalaya từ Trung Quốc, nằm án ngữ ở phía Tây, chạy theo
hướng Tây bắc - Đông nam. Đây là đãy núi đồ sộ dài khoảng 180 km, chiều rộng trung
bình 30 km với các đỉnh núi cao trên dưới 3.000 m, trong đó có những đỉnh cao nhất ở
Việt Nam (đỉnh Făng Si Pan 3.142 m, đỉnh Long Cung 2.913 m). Xen giữa những dãy
núi lớn này là vùng cao nguyên đá vôi Sơn La, Mộc Châu ở độ cao 600 - 1.000 m. Độ
cao trung bình toàn vùng này từ 800 - 1.000 m. Nơi tận cùng về biên giới phía tây có
dãy núi cao trung bình, thường được gọi là dãy núi Sông Mã, dài đến 500 km, tỏa rộng
sang cả nước Lào ở sầm Nưa và lan đến tận miền thượng du Thanh Hóa- Nghệ An, có
những đỉnh cao tới trên 2.000m, nhưng thường cao trung bình 1.200-1.500 m. Trong
vùng núi đồi này có đường phân thuỳ của hai sông lớn là sông Hồng và sông Đà. Giữa
hai mạch núi đồ sộ đó là một vùng núi thấp rộng lớn thuộc lưu vực sông Đà bị chia cắt
mạnh mẽ và một dãy cao nguyên đá vôi chạy suốt từ Phong Thổ đến Thanh Hóa với
chiều dài khoảng 400 km, rộng 10-25 km, cao trung bình từ 600 m đến 1.000 m.
Dãy Pusamsao kéo dài tới cao nguyên Hủa Phàn là đường phân thuỷ: một bên là các
sông suối chảy vào hệ thống sông Mê Kông ở phía Lào và một bên là các sông suối
chảy vào hệ thống sông Đà, sông Mã, sông Chu và sông Cả ở Bắc Trung Bộ. Sông Đà
thuộc hệ thống sông Hồng trên vùng Tây Bắc, có chiều dài toàn bộ là 1.010 km. Phần
sông Đà trên lãnh thổ Việt Nam dài 570 km (chiếm 57% chiều dài). Tổng diện tích lưu
vực sông Đà 59.900 km2, trong đó phần ở Việt Nam 26.800 km2 (chiếm trên 50% diện
tích toàn vùng lun vực).
Trong vùng lãnh thổ Việt Nam, sông Đà vạch một dòng chảy hùng vĩ chia Tây Bắc
ra thành hai vùng lãnh thổ gần như bằng nhau, tạo thành con đường thủy tự nhiên từ

đồng bằng sông Hồng đi ngược lên phía tây và nay đã trở thành hồ chứa Hoà Binh rộng
lớn giữa lòng Tây Bắc. Điều kiện địa hình, chế độ khí hậu và thuỷ văn cùng tập quán
cư dân đã hình thành các loại hình thuỷ vực phong phú và đặc trưng ở đây: sông, suối,
ao, hồ tự nhiên có nguồn gốc caxtơ, hồ chứa nước cỡ nhỏ, trung bình và lớn, mộng bậc
thang. Trong đó đáng lưu ý hồ Hoà Bình là hồ chứa lớn nhất nước ta hiện nay. Trong
tương lai sẽ hình thành hồ chứa Sơn La còn lớn hơn nữa ờ bậc thang trên hồ Hoà Bình.
Nền thổ nhưỡng ở vùng Tây Bắc khá phong phú và đa dạng. Có thể ghi nhận các
nhóm đất và các loại đât chính như sau:
a. Nhóm đất phù sa sông suối, chiếm diện tích nhò, khoảng 1.6% diện tích Tây Bắc,
5
phân bổ chủ yếu trong các thung lũng dọc sông suối, gồm hai loại chính là đất phù sa
không được bồi và đất phù sa bị giây hoá.
b. Nhóm đất dốc tụ, hình thành ở vùng trũng giữa các núi, chân núi, do quá trình rửa
trôi, tích tụ sản phẩm từ sườn núi xuống, chiếm khoảng 5,4% tổng diện tích toàn vùng.
c Nhóm đất Feralit điển hình, được hình thành bởi quá trình phong hóa trên các
loại đá mẹ khác nhau vùng đồi núi và cao nguyên. Đây là nhóm đất lớn nhất, phong
phú nhất và có tiềm năng tự nhiên lớn nhất trong khu vực chiếm tới 53% diện tích tự
nhiên của Tây Bắc. Trong nhóm này có thể phân chia các loại chính như sau:
- Loại đất Feralit đỏ vàng trên các trầm tích lục nguyên, đá macma axit.
- Loại đất Feralit đỏ vàng trên đá sét và biến chất.
- Loại đất Feralit nâu đỏ, trên các cao nguyên đá vôi, đá macma trung tính và
Bazơ.
- Loại đất Feralit vàng nhạt trên các đá cát kết.
IV. Nhóm đất Feralit mùn trên núi: Là nhóm đất có diện tích lớn thứ hai trong khu
vực, chiếm khoảng 40% diện tích vùng. Phân bố rộng rãi từ độ cao lOOOm trở lên trên
các sườn, đỉnh núi, gồm các loại đất chính như sau:
- Đất Feralit mùn đỏ vàng trên đá Macma axit.
- Đất Feralit mùn đỏ vàng trên đá sét và biến chất.
- Đất Feralit mùn nâu vàng trên đá vôi.
- Đất mùn vàng nhạt trên đá cát kết.

- Đất mùn Alit núi cao vàng xám, dạng than bùn mùn thô hoặc bị Potzon hoá
1.3. Đặc điểm khí hậu
Vào mùa đông, khí hậu vùng Tây Bắc nói chung ấm hơn so với vùng Đông Bắc nhờ
có dãy Hoàng Liên Sơn ngăn các luồng gió lạnh từ Bắc á thổi tới, nhưng không phải vì
thế mà mùa đông ở đây kém khắc nghiệt hơn do ảnh hường của độ cao và địa hình.
Trong mùa đông, trên các đỉnh núi cao, nhiệt độ có khi xuống tới dưới 0°c, thường có
nước đóng băng và có khi có tuyết rơi. Đó cũng là thời kỳ hanh khô và độ chiếu sáng
của mặt trời giảm đi rất nhiều từ trên sườn núi đến các thung lũng sâu. Mùa hè với cái
nóng ban ngàv hầm hập trong các vùng thấp và thường có gió Lào làm nhiệt độ tối cao
có khi lên tới trên 40°c, nhưng khi đêm đến lại cảm thấy lạnh thực sự, vì nhiệt độ tụt
xuống có khi tới 15-20°c. Mùa hè trùng với mùa mưa, với những cơn mưa lớn, lượng
6
mưa có khi đạt tới hàng trăm mm nước trong 24 giờ. Nhưng những kiểu thời tiết cực
đoan như thế thường chỉ xảy ra trong khoảng thời gian ngắn, trừ những vùng núi cao.
Nói chung, các trị số khí hậu trung bình cũng không khác nhiều so với những vùng lân
cận và đồng bằng, nhưng biên độ nhiệt độ thường lớn hơn, ít có mưa phùn và hầu như
không có bão và độ ẩm không khí thấp hơn. Với địa hình phức tạp, càng lên cao nhiệt
độ càng giảm, độ ẩm giao động từ 80 - 100%, cường độ mưa trên lưu vực sông Đà rất
lớn nên thường xảy ra lũ quét.
Do kiểu kiến trúc địa hình, dãy Hoàng Liên Sơn đồ sộ và kéo dài với độ cao liên tục
trên 2000 m đã ngăn chặn về cơ bản sự xâm nhập của hoàn lưu đới cực tràn vào vùng
khuất núi này. Hoàn lưu Đông Bắc thâm nhập vào lãnh thổ từ phía nam lên theo các
thung lũng Sông Đà và bị suy giảm nhiều. Đó là nguyên nhân để có mùa đông ấm hơn
rõ rệt so với vùng Đông Bắc và Việt Bắc. Ngược lại, Tây Bắc là vùng chịu ảnh hướng
của gió mùa Tây Nam, ngoài ra , do địa hình phân hoá mạnh mẽ giữa các dãy núi cao
và thung lũng hẹp nằm sâu ở giữa nên đã hình thành các hiệu ứng “Fơn” khô nóng.
Cùng với chế độ gió mùa là sự phân hoá chế độ nhiệt và mưa ẩm theo đai cao địa hình.
Những chênh lệch này dẫn tới sự phân hoá nhiều kiểu khí hậu khác nhau, liên quan tới
chế độ nhiệt từ rất lạnh tới nóng, từ mùa mưa có mưa rất nhiều đến mùa mưa ít mưa, từ
mùa khô ngắn tới mùa khô kéo dài. Có thể chia Tây bắc thành 6 vùng khí hậu sau đây:

I. Vùng núi vừa và cao bắc Lai châu.
II. Vùng núi vừa và cao tây Lai châu
III. Vùng núi vừa và cao nam Lai châu
IV. Vùng thung lũng và núi thấp dọc các sông lớn tây Hoàng liên sơn.
V. Vùng núi Su-xung, Chao -chai và cao nguyên Mộc châu.
VI. Vùng núi cao và vừa Hoàng liên sơn
6 vùng khí hậu nói trên được phân chia thành các tiểu vùng khí hậu.Mụi tiểu
vùng khí hậu lại có những đặc điểm về phân bố thảm thực vật đặc thù . Tuy nhiên từ đó
cũng có thể có những nhận định chung về các kiểu thảm đặc trưng ở khu vực.
1.4. Đặc điểm thảm thực vật
Thảm thực vật rừng trong vùng Tây Bắc là vùng quan trọng nhất cả về mặt diện
tích và những chức năng kinh tế-xã hội-môi trường. Tuy nhiên hiện nay lớp phủ thực
vật này đã và đang bị tác động mạnh mẽ dưới sức ép về kinh tế-xã hội-môi trường và
thực tế là đã bị suy giảm mạnh cả về số lượng, chất lượng, các chức năng về kinh tế và
7
phòng hộ môi trường cũng bị giảm sút theo. Diện tích đất có thảm thực vật rừng trong
vùng chỉ còn vào khoảng 500.000 ha, độ che phủ của thảm thực vật rừng tự nhiên trong
vùng chỉ còn lại khoảng 10% đến 13%. Trong đó, phần lãnh thổ thuộc địa phận Sơn La
có độ che phủ thấp nhất (gần 10%), phần lãnh thổ thuộc địa phận tỉnh Hoà Bình có độ
che phủ của thảm thực vật rừng lớn nhất (vào khoảng 24%). Diện tích rừng trồng rất
nhỏ bé, vào khoảng 10.000 ha, chủ yếu là rừng trồng thuần loại bằng một số loài cây
nhập nội (.
Acacia spp., Eucalyptus spp.) và một số loài cây bản địa như mỡ (Manglietia
conifera), bồ đề (Styrax tonkinensis), lát hoa (Chukrasia tabularis), tre luồng
(Bambusa vulgaris, B. bambos, Dendrocalamus membranaceus, D. sericeus), Nhìn
chung, tỷ lệ về diện tích và giá trị của rừng trồng còn thấp so với yêu cầu phục hồi rừng
và trồng rừng trong khu vực.
Hầu như toàn bộ các kiểu thảm thực vật tự nhiên vùng Tây Bắc đều thuộc lớp
quần hệ rừng rậm tạo thành bởi các thảm cây gỗ và có tán khép kín. Chưa ghi nhận
được các lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ trảng cây bụi, trảng cỏ nguyên sinh khí

hậu hay khí hậu thổ nhưỡng. Một vài ý kiến trước đây cho rằng, có khả năng tồn tại các
kiểu trảng cỏ, trảng cây bụi nguyên sinh ở vùng Cò Nòi, Sơn La, song chưa được thực
tế chứng minh. Do sự phân hóa của sinh khí hậu, lóp quần hệ rừng rậm được chia
thành hai dưới lớp quần hệ: Rừng rậm thường xanh và rừng rậm nửa rụng lá. Các quần
xã thực vật trong kiểu rừng rậm thường xanh không bao giờ rụng hết lá xanh, số các
các thể rụng lá về mùa khô, nếu có, thì không nhiều, dưới 25% tổng số các cá thể trong
quần xã. Kiểu rừng nửa rụng lá chưa có nhiều dẫn liệu về cấu trúc, về tổ hợp thành
phần loài của dạng nguyên sinh. Tuy nhiên, sự hiện diện của các quần xã cây bụi thứ
sinh trên nền sinh khí hậu, cho phép nhận định rằng: Kiểu thảm thực vật này phát sinh
chủ yếu do sự biến đổi của các điều kiện sinh thái (mà chủ yếu là sự suy kiệt và thoái
hóa của các điều kiện thổ nhưỡng). Kết quả là đã tạo nên các quần xã thực vật gồm các
loài cây ưa sáng có khả năng chịu hạn cao, thích nghi với điều kiện môi trường khắc
nghiệt bằng khả năng giảm bớt quá trình bốc, thoát hơi nước thông qua hiện tượng
rụng lá.
Các lớp quần hệ trên tiếp tục phân hóa thành các đơn vị bậc nhỏ hơn. Sau đây là
một số dẫn liệu về các bậc phân loại nhỏ hơn đó:
A. Nhóm quần hệ rừng rậm thường xanh nhiệt đới mưa mùa
Trong nhóm này các loài cây gỗ thường đều có chồi bảo vệ chống lại những bất lợi
của mùa lạnh, khô hoặc một trong hai tác nhân đó.
8
I. Quần hệ rừng rậm thường xanh mưa mùa trên đất thấp (<500m). Loại quần
hệ này thường gặp chủ yếu ở Mường La, Yên Châu, dọc theo hai bên bờ sông Đà và
các nhánh sông suối chính khác. Quần hệ này được phân chia thành các dưới lớp quần
hệ sau:
la. Dưới quần hệ rừng rậm nhiệt đói thường xanh mưa mùa ở đất thấp trên các
loại đá mẹ khác nhau (trừ đá vôi) phong hóa, thoát nước tốt. Trên những diện tích này
thường gặp các sản phẩm phong hóa từ các loại đá mẹ khác nhau như phiến thạch, sa
thạch, granit, đaxit, đất có khả năng thoát nước tốt. Do phân bố trên các vùng đất thấp,
gần các khu dân cư, thuận lợi cho các hoạt động kinh tế (phát nương làm rãy để trồng
trọt, khai thác gỗ, củi và các lâm sản khác), nên thảm thực vật rừng đã bị tàn phá từ lâu,

các quần xã nguyên sinh gần như vắng mặt, thay thế vào đó là các quần xã thứ sinh
nhân tác như sau:
- Rừng thứ sinh thưòng xanh cây lá rộng: Tầng ưu thế sinh thái thường được
tạo thành bởi các loài sao ( Vatica odorata), táu muối (V. j,ĩeuryana) và nhiều loài
cây gỗ khác với độ tàn che 60-70%, chiều cao trung bình 25-30m. Các quần xã
khác có thể gặp là ngát (Gironniera snbaequalis) + bứa (Garcinia oblongi/olia)
+ bùm bụp (Mallotus spp.), quần xã xoan đào (Prunns arborea) + ràng ràng
('Ormosia spp.) + chò chỉ (Parashorea chinensis), quần xã giổi (Michelia spp.) +
gội (Aglaia gigantea) + sâng (Pometiapinata)
- Rừng tre nứa hỗn giao với cây lá rộng với ưu thế là tre (Bambusa spp.), mạy
sang (Dendrocalamus sericeus), vầu đắng (Indosasa amabilis), vầu lá mập (/.
crassiýỉora), giang (Ampelocalamus patellaris), nứa (Neohouzeana dulloà),
Trong các thung lũng hẹp và tương đối bằng phẳng còn tồn tại các quần xã tre,
nứa nhỏ, ít nhiều mang dấu tích tàn phá của lửa rừng. Những đại diện thường
gặp là Bambusa spp., Dendrocaỉamns spp., Rubus spp., Mallotus
cochinchinensis, Morinda spp., Melastoma spp.
Ib. Dưói quần hệ rừng rậm thường xanh nhiệt đới mưa mùa trên đất thấp do
đá vôi phong hóa (<500m), thoát nước tốt và các kiểu thứ sinh thay thế. Trong loại
này thường gặp các quần xã thực vật sau:
- Rừng rậm thường xanh cây lá rộng ưu thế nghiến (Excentrodendron
tonkinense), ôrô (Taxotrophis illicifolia), trai (Garcinia /agraeoides), sếu (Celtis
spp.). Kiểu quần xã thực vật này thường tồn tại ở dưới dạng đã bị khai thác, chặt
9
phá mạnh, các cá thể cây gỗ to, cao, có giá trị sử dụng và thương mại cao thường
đã bị khai thác hết. Các loài đi theo thường là gội (Aglaia spp.), lòng mang
(Pterospermum spp.), mạy tèo (Dimerocarpus brenieri) Trong thành phần hệ
thực vật ở đây vẫn còn nhiều loài có giá trị kinh tế như nghiến, trai, đinh
(Markhamia stipulata), lát (Chukrasia tabularis), mạy tèo, ô rô, teo nông
(Strebỉus tonkinensỉs), Tuy nhiên, các loài cây này thường ở dạng cây mới tái
sinh hoặc những cây có kích thước nhỏ, sâu bệnh,

II. Quần hệ rừng rậm thường xanh nhiệt đói mưa mùa ở núi thấp (từ 500m-
1.500m). Kiểu quần hệ thực vật này chiếm diện tích lớn nhất trong vùng. Trong phạm
vi tồn tại của đai này, càng lên cao nhiệt độ càng giảm, điều đó thường xảy ra với sự
ảnh hưởng của gió mùa đông bắc, số ngày có sương mù tăng lên, tính bất lợi của thời
gian khô giảm bớt, lượng mưa tăng lên. Điều này thường không đồng nhất trong hai
đai phụ: Đai phụ tầng dưới, từ 500m đến 900m và đai phụ tầng trên, từ 900m đến
1.500m, trong đó đai phụ tầng dưới thể hiện rõ tính chuyển tiếp. Quần hệ này được
phân ra thành các bậc phân loại nhỏ hơn như sau:
lia. Dưới quần hệ rừng rậm thường xanh nhiệt đới mưa mùa ở tầng dưới núi
thấp, trên đất do các loại đá mẹ khác nhau (trừ đá vôi) phong hóa, thoát nước tốt với
các kiểu thứ sinh thay thế. Đất thoát nước tốt, chế độ nhiệt ẩm tỏ ra thuận lợi cho sự
phát triển của các kiểu rừng nhiệt đới thường xanh. Tuyệt đại đa số các quần xã thực
vật thuộc kiểu này thường gặp trên các sườn núi dốc từ 15° trở lên trên nền đá mẹ
granit, đá biến chất Các quần xã thực vật chính trong kiểu này là:
Rừng rộng thường xanh cây lá rộng với ưu thế cà ổi Điện Biên (Castanopsis
ceratacantha), dẻ gai (C. chinensis), dẻ sồi (C. /ỉeuryi), chẹo tía (Engelhardtia
chrysolepis), bồ đề (Styrax tonkinensis) với các loài đi theo khác và các loài dưới
tán thường là mác niễng {Eberhardtia tonkinensis), tô hạp Điện Biên (Altingia
takhtajanii), các loài de (Phoebe, Machilus, Litsea) , ngát (Gironniera
subaequalis), trám trắng (Canariủm album), hoàng linh (Peltophorum spp.),
- Rừng tre nứa hoặc tre nứa hỗn giao với cây lá rộng với ưu thế luồng
(Dendrocalamus membraceus), mạy sang (D. sericeus), tre mỡ (Bambusa
vnlgaris), giang (Ampelocalamus pateỉlaris), tre sóc (Arundinaria sp.), nứa (N.
didỉoa), vầu đắng (/. amabilis), vầu lá mập (/. crassiflora) Rừng tre nửa thường
có nguồn gốc thứ sinh nhân tác, kết hợp với đặc tính thính nghi sinh thái với nơi
ẩm, đất sâu, dày nên thuận lợi cho sự xâm nhập và phát triển nhanh chóng của
10
các loài cây lá rộng khác. Kiểu quần xã này thường phân bố dưới dạng các mảnh
nhỏ ven sông, suối, thường có cấu trúc 1-2 tầng. Ngoài tre, nứa còn gặp một số
loài cây gỗ rải rác, như Castanopsis spp., Lithocarpus spp., Gironniera

subaequalis, Mallotus spp., Litsea spp,
Ilb. Dưói quần hệ rừng rậm thường xanh nhiệt đói mưa mùa ử núi thấp (500-
1500m) trên đất do đá vôi phong hóa, thoát nước và các kiểu thứ sinh thay thế. Loại
này thường tồn tại trên đỉnh và đường dông của các dãy núi đá vôi, trên tầng đất
thường mỏng, giàu mùn, thoát nước nhanh. Các kiểu thảm thực vật loại này thường
gặp chủ yếu tại các vùng chung quanh Thị xã Sơn La, Mộc Châu, Mai Sơn, Sông Mã,
Nà Sản, Phiêng Ban Trong loại này thường gặp các quần xã thực vật sau:
- Rừng rậm thường xanh cây lá rộng ưu thế ô rô (Taxotrophis illicifolia), nghiến
(E. tonkinense), dẻ tằm (Quercus acntissima) hoặc hỗn giao với cây lá kim, như
du sam (Keteleria davidiana), thông nàng (Dacrycarpus imbricatus). Các loài đi
theo và dưới tán thường gặp Prnnus arborea, Gironniera subaequalis, Chukrasia
tabuỉaris, Castanopsis spp., Mallotus phillipinensis.
III. Quần hệ rừng rậm thường xanh nhiệt đới mưa mùa trên núi trung bình
(1600-2600m) và các kiểu thứ sinh thay thế. Trong khu vực này, một trong hai điều
kiện hạn chế sự phát triển của thực vật là sự khô hạn thường xuyên và kéo dài của các
điều kiện khí hậu không còn nữa, lượng mưa trung bình thường dao động trong khoảng
2500-3000mm/năm. Phần lớn diện tích đai này nằm trong tầng mây mù che phủ
thường xuyên, sự hạ thấp nhiệt độ là biểu hiện cho những khác biệt của chế độ khí hậu.
Trong loại này thường gặp một loại quần xã thực vật sau:
- Rừng rậm thường xanh cây lá rộng với ưu thế của một số loài dẻ núi cao
(Lithocarpus, Quercus), đỗ quyên (Rhododendron spp.), hồi núi {Illicium spp.),
chè (Eurya, Cameỉia, Hartỉa), hoặc hôn giao với cây lá kim như pơ mu
(.Fokienia hodginsii), Tsngayunnanensis, Abies delavayi,
IV. Quần hệ rừng rậm thường xanh nhiệt đói mưa mùa trên núi cao (cận Alpin
- trên 2600m) trên nền đất chua và mỏng. Loại hình rừng này nam trong vành đai
sương mù quanh năm, nhiệt độ thấp, lượng mưa trung bình từ 1800-3200mm/năm, đất
mỏng, chua và thoát nước nhanh. Thực vật trong loại hình rừng này chủ yếu là các cây
gỗ lùn thuộc các họ Ericaceae, Illiciaceae, Rosaceae, Theaceae mọc lẫn với Tsuga
yunnanensis, Abies delavayi và một sổ loài tre trúc thuộc chi Arundinaria (A.
11

baviensis, A. petelotii). Quần hệ thực vật này được đại diện bằng một kiểu quần xã thực
vật sau:
- Rừng rậm thường xanh cây lá rộng với các loài ưu thế thuộc dạng gỗ lùn của
các họ Đỗ quyên (^Ericaceae với các chi Rhododendron, Vaccinium, Ekianthus,
Gautheria), họ Hồi (Illiciaceae với chi Illicium), họ Hoa hồng (Hosaceae với các
chi Rubus, Sorbus), họ Chè (Theaceae với chi Enrya) hoặc hỗn giao với Abies
delavayi, Tsugayunnanensis, Arundinariapetelotii, A. Baviensis,
B. Nhóm quần hệ rừng rậm nửa rụng lả
Trong nhóm này các cây gỗ không có chồi bảo vệ và đều rụng lá về mùa đông
khô, lạnh.
I. Quần hệ rừng rậm nhiệt đói nửa rụng lá mưa mùa ở vùng thấp (<500m) và
các kiểu thứ sinh thay thế.
Hiện nay rừng rậm nửa rụng lá nguyên sinh hầu như không còn nữa do bị khai
thác chặt phá, đốt nương làm rãy, thay vào đó là các trảng cây bụi nửa rụng lá với các
loài đại diện như bằng lăng (Lagestroemia spp.), chò xanh (Terminalia myriocarpa),
thành ngạnh (Cratoxylon spp.), hoăc quang (Wendlandia paniculata, w. tinctoria),
chẹo (Engelhardtia spp.), me rừng (Phylanthus emlicà) , hoặc là các trảng cỏ với ưu
thế là các loại cỏ tranh ựmpera cylindrica), lau lách (Saccharum spp.), chè vè
(.Miscanthus jĩoridus), cỏ lào (Eupartorium odoratum),
c. Thảm cây trồng
Xuất hiện dưới dạng những mảnh nhỏ. Các cây công nghiệp như chè (Camellia
sinensis), trẩu ( Vernicia montana) được trồng trên những cao nguyên đá vôi và một số
diện tích trên đất íeralit sâu, dầy. Hiện nay diện tích này đang có nguy cơ bị thu hẹp lại
do canh tác chưa có hiệu quả kinh tế cao. Quần xã cây trồng nông nghiệp ngắn ngày
phân bố trên đất canh tác bao gồm các quần xã lúa nước trên các loại hình ruộng nước,
quần xã cây trồng cạn ngắn ngày như lúa nương, ngô, sắn và một số cây lương thực và
thực phẩm khác. Quần xã cây trồng quanh các khu dân cư chủ yếu là cây trồng lâu năm
như mít, xoan và một số loại cây ăn quả khác. Rừng trông có diện tích rất nhô bé, phân
bố rải rác bao gồm một số loài cây bản địa như lát, mờ, bồ đề, một số loài thông, một
số loài tre trúc và cây nhập nội như bạch đàn, các loài keo

12
Bảng 1.1. Hiện trạng diện tích và trữ lượng các loại hình rừng vùng Táy Bắc và ba
tỉnh Lai Châu (cũ), Sơn La, Hoà Bình qua sổ liệu thống kê năm 1999.
STT Loại hình
rừng
Cả vùng Tây
Bắc
Lai Châu
(cũ)
Sơn La Hoà Bình
Tổng cộng
963.441
41.753.976
485.986
20.529.120
310.135
16.475.367
167.320
4.749.489
A
Rừng tự nhiên 884409
40.147.025
473.845
20.279.456
287.161
16.321.289
123.403
3.546.280
1
Rừng gỗ

717.954
37.070.395
434.626
19.550.540
239.389
16.367.800
43.939
1.452.055
2
Rừng tre nứa 57.218
327.217
9.894
72.067.000
37.545
175.688.00
0
9.779
79.462.000
3
Rừng hỗn giao
*GỔ/ tre nứa
* lá rộng/lá
kim
42.503
1.048.981m3/
100.798.000
cây
7.486
29.325
728.916/

27.330.000
cây
10.227
253.489/
27.393.000
cây
2.991
66.976/
46.075.000
cây
7.486
4
Rừng núi đá
59.428
2.027.649
59.248
2.027.649
B
Rừng trồng
79.032
1.606.951
12.141
249.664
22.974
154.078
43.917
1.203.209
* Rừng gỗ
70.364
1.606.820

12.141
249.664
20.988
154.078
37.235
1.203.078
* Rừng tre nứa
8.665
3.374.000
1.986
221.000
6.679
3.153.000
* Rừng đặc sản
3
131
3
131

-
.
13
Chú thích:
Tử số: Diện tích
Mẩu số: + Đối với rừng gỗ: m3
+ Đối với tre nứa : cây
Bảng 1.2. Diện tích hiện trạng rừng phòng hộ, đặc dụng và sản xuất vùng Tây Bắc và
ba tinh qua hai kỳ kiểm kê 1990 - 1999.
rp A A 1 • « , r 1
Tông sô diện tích

rừng (ha)
Loại rừng
R. phòng hộ(
ha, %)
R. đặc dụng (
ha, %)
R. sản xuât (
ha, %)
Toàn
vùng
480.984 - 100%
963.441 -100%
325.400 -68%
713.563 - 74%
58.100 - 12%
171.829 - 18%
97.494 - 20%
78.049 - 8%
Lai Châu
(cũ)
229.004 - 100%
485.586 - 100%
129.334 - 56%
350.189 - 72%
26.900 -12%
135.797 - 18%
72.770 - 32%
0
Sơn La
137.386 -100%

310.135 - 100%
113.067 - 82%
250.646 - 80%
16.600 - 12%
21.009 - 7%
7.719 - 6%
38.480 - 13%
Hoà Bình
114.594- 100%
167.320 - 100%
82.999 - 72%
112.728 - 67%
14.600 - 13%
15.023 - 9%
16.999 - 15%
39.569 - 24%
Chú thích: Tử số: số liệu năm 1990 - giá trị tuyệt đổi (ha) giá trị tương đối (%)
Mau số: số liệu năm 1990 - giá trị tuyệt đối (ha) và giá trị tương đổi (%)
Nhận xét:
- Diện tích rừng phòng hộ và rừng đặc dụng ở các tỉnh Tây Bắc chiếm hầu như toàn bộ
vốn rừng và xu thế này có chiều hướng tăng lên từ năm 1990 - 1999.
- Giá trị tuyệt đối của tổng vốn rừng và rừng phòng hộ liên tục tăng trong 10 năm.(
Nguồn tài liệu đề tài Mã số: 31/HĐ-KHCN-2003 ) Các số liệu trên là một trong
những số liệu thống kê giúp cho công việc đánh giá kết quả phân
14
loại)
IMG.Ữ508 IMG_0509
ấ
Ề á ầ
IMG 0510 IMG 0511

m ã
IMG_0513 IMG.Ữ514
H i
IMG_0515 IMG.Q516 IMG.0517 IMG.0518 IMG_0519 IMG_0520
IMG.0521 IMG.0522 IMG_0523 IMG_0524 IMG_0525
IMG_0526
IMG_0527 IMG_0528 IMG_0529 IMG_0530 IMG_0531 IMG_D532
15
■
$^0741] IMG_0743
IMG 0744 IMG 0747 IMG 0748
IMG 0749
IMG 0756
IMG.0755
IMG 0761
IMG_0762
IMG_0763
IMG_0764 IMG_0765 IMG_0766
IMG_0767
16
ỊĨMG Ũ80Ĩ1 IMG_0802
IMG_0803
IMG_0804 IMG_0805
IMG.0807
IMG_0808 IMG_0809 IMG_0810 IMG_0811
IMG_0813
IMG_0814 IMG_0815 IMG_0816 IMG_0817
IMG_0819 IMG_0821 IMG_0822 IMG_0823
IMG_0824
Hình 1. 2. Anh thực địa vùng táy bắc

17
D T / S?_fT qp