Luận văn thạc sĩ đánh giá xói mòn đất vùng lưu vực sông đà thuộc ba tỉnh lai châu điện biên sơn la

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------

Phạm Ngọc Hằng

ĐÁNH GIÁ XÓI MÒN ĐẤT VÙNG LƯU VỰC SÔNG ĐÀ
THUỘC BA TỈNH LAI CHÂU – ĐIỆN BIÊN – SƠN LA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – Năm 2016

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------

Phạm Ngọc Hằng

ĐÁNH GIÁ XÓI MÒN ĐẤT VÙNG LƯU VỰC SÔNG ĐÀ
THUỘC BA TỈNH LAI CHÂU – ĐIỆN BIÊN – SƠN LA

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số:

60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TSKH. Nguyễn Xuân Hải

Hà Nội – Năm 2016


LỜI CẢM ƠN

Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đặc biệt tới những người đã giúp đỡ và ủng hộ tôi
trong luận văn này. Nếu không có sự giúp đỡ của họ, luận văn này sẽ không được hoàn
thành.
Đầu tiên, tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thày giáo PGS.TSKH
Nguyễn Xuân Hải, người đã tận tình hướng dẫn, luôn lắng nghe cũng như định hướng
và hỗ trợ tôi rất nhiều trong quá trình tôi thực hiện luận văn.
Tôi cũng muốn cảm ơn chân thành đến thày cô trong Khoa Môi trường và Bộ
môn Thổ Nhưỡng, Đại học Khoa học tự nhiên đã luôn tạo điều kiện cho tôi trong quá
trình học tập và thực hiện luận văn. Đặc biệt, tôi rất cảm kích và cảm ơn Thạc sỹ Phạm
Anh Hùng – Trung tâm Nghiên cứu Quan trắc và Mô hình hoá – ĐH Khoa học tự
nhiên đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi rất nhiều về chuyên môn.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và cán bộ tại Sở Tài nguyên và Môi trường,

Chi cục Bảo vệ môi trường, Uỷ ban nhân dân tỉnh Điện Biên, Sơn La, Lai Châu, đã
cung cấp tài liệu và tạo điều kiện tốt trong quá trình tôi đi thực địa tại địa phương. Tôi
cũng rất cảm ơn tới Viện Khí tượng thuỷ văn Trung ương, Phòng Biến đổi khí hậu Cục Kỹ thuật an toàn và Môi trường – Bộ Công Thương đã hỗ trợ nhiệt tình giúp đỡ
về công tác thu thập số liệu và văn bản Nhà nước liên quan đến Biến đổi khí hậu.
Tôi vô cùng cảm kích với những tư vấn quý báu và vô cùng nhiệt tình của một số
Giảng viên ở Đại học Thuỷ Lợi đặc biệt là Thạc sỹ Phạm Đức Nghĩa, TS Phạm Xuân
Hoà, đã giúp tôi có thêm động lực và kiến thức để hoàn thành luận văn.
Lời cảm ơn cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, đó chính là gửi đến
các thành viên trong gia đình tôi, đặc biệt là cha mẹ tôi – họ đã luôn yêu thương, động
viên, hỗ trợ và bên tôi mọi lúc tôi cần. Nếu không có họ, tôi sẽ không có ngày hôm
nay, không có đủ hành trang về kiến thức, nhiệt huyết và vững tin đi tiếp con đường
phía trước.

TÁC GIẢ

Phạm Ngọc Hằng


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ...........................................3
1.1. Tổng quan về tài nguyên đất và hiện tượng xói món đất trên Thế giới và Việt
Nam .................................................................................................................................3
1.1.1. Tài nguyên đất và hiện tượng thoái hóa đất trên Thế giới ...............................3

1.1.2. Nghiên cứu xói mòn đất và hiện tượng xói mòn đất trên đất dốc tại Việt Nam8
1.2. Đặc điểm tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu ...................14
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên ...........................................................................................14
1.2.2. Hiện trạng tài nguyên đất và sử dụng đất .......................................................18
1.2.3. Xói mòn và các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn ..............................................26
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................29
2.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................29
2.2. Phạm vi thực hiện .................................................................................................29
2.3. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................29
2.3.1. Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu ........................................29
2.3.2. Phương pháp xây dựng các bản đồ chuyên đề ...............................................30
2.3.3. Lựa chọn Kịch bản Biến đổi khí hậu...............................................................35

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................41
3.1. Phân tích xu thế mưa hiện tại và diễn biến trong tương lai .............................41
3.1.1. Lượng mưa năm ..............................................................................................41
3.1.2. Lượng mưa theo tháng, theo mùa ...................................................................43
3.1.3. Kịch bản biến đổi khí hậu tại khu vực nghiên cứu..........................................54
3.2. Xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất ...............................................................57
3.2.1. Bản đồ hệ số xói mòn đất do mưa (R) .............................................................57
3.2.2. Bản đồ hệ số K ................................................................................................60


3.2.3. Bản đồ hệ số LS ...............................................................................................61
3.2.4. Bản đồ hệ số xói mòn do biện pháp canh tác và quản lý (C*P) .....................63

3.2.5. Bản đồ nguy cơ xói mòn đất ............................................................................63
3.2.6. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu xói mòn đất ...............................................69
KẾT LUẬN ..................................................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................74
PHỤ LỤC .....................................................................................................................79


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. Diện tích của các lục địa ............................................................................................... 3
Bảng 2. Các loại đất không sử dụng được cho nông nghiệp ...................................................... 4
Bảng 3. Tỉ lệ % đất tự nhiên và đất nông nghiệp trên thế giới .................................................. 5
Bảng 4. Ước tính diện tích đất thoái hóa phần đất liền (triệu km2) ........................................... 6

Bảng 5. Ước tính diện tích đất thoái hóa do các nguyên nhân và mức độ khác nhau ............... 7
Bảng 6. Các kiểu thoái hóa đất và nguyên nhân (triệu ha) ........................................................ 7
Bảng 7. Ảnh hưởng của biện pháp sử dụng đất đến lượng đất mất ở đất dốc (15 – 25o) ........ 11
Bảng 8. Phân loại mức độ ảnh hưởng từ biện pháp sử dụng đất ............................................. 13
Bảng 9. Sự giảm năng suất lúa nương theo thời gian do xói mòn đất ..................................... 14
Bảng 10. Phân bố nhóm đất trong khu vực .............................................................................. 19
Bảng 11. Hiện trạng sử dụng đất các tỉnh Lai Châu – Điện Biên – Sơn La ............................ 24
Bảng 12. Mối quan hệ giữa hệ số K và thành phần cơ giới ..................................................... 32
Bảng 13. Tổng hợp diện tích theo độ cao được tính từ mô hình DEM..................................... 33
Bảng 14. Kịch bản lượng mưa vùng Tây Bắc ........................................................................... 37
Bảng 15. Kịch bản phát thải trung bình B2 về lượng mưa tại Việt Nam ................................. 37
Bảng 16. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo ........................... 40

Bảng 17. Kịch bản BĐKH phát thải trung bình B2 về lượng mưa năm so với năm 1980-1999
tại khu vực nghiên cứu (Đơn vị: %) ......................................................................................... 54
Bảng 18. Kịch bản BĐKH phát thải trung bình B2 về lượng mưa theo mùa tại khu vực nghiên
cứu ............................................................................................................................................ 56
Bảng 19. Tổng hợp diện tích theo độ dốc vùng nghiên cứu ..................................................... 61
Bảng 20. Tổng hợp diện tích theo yếu tố địa hình LS vùng nghiên cứu ................................... 62
Bảng 21. Lượng xói mòn đất hiện tại tại khu vực nghiên cứu.................................................. 64
Bảng 22. Lượng xói mòn đất hiện tại tại khu vực nghiên cứu.................................................. 67


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hı̀nh 1. Xói mòn đất tại Việt Nam [22] .................................................................................... 12

Hı̀nh 2. Biểu đồ sự phụ thuộc lượng đất mất vào độ dốc [22] ................................................. 13
Hı̀nh 3. Vị trí vùng nghiên cứu ................................................................................................. 15
Hı̀nh 4. Diễn biến lượng mưa năm giai đoạn 1980-2015 tại 3 tỉnh Lai Châu – Điện Biên –
Sơn La ....................................................................................................................................... 42
Hı̀nh 5. Diễn biến lượng mưa năm giai đoạn 1980-2015 tại 3 tỉnh Lai Châu – Điện Biên –
Sơn La ....................................................................................................................................... 43
Hı̀nh 6. Diễn biến mưa tháng I tại các trạm khu vực Sơn La ................................................... 44
Hı̀nh 7. Diễn biến mưa tháng II tại các trạm khu vực Điện Biên ............................................. 44
Hı̀nh 8. Diễn biến mưa tháng III tại các trạm khu vực Sơn La ................................................ 45
Hı̀nh 9. Diễn biến mưa tháng IV tại các trạm khu vực Lai Châu ............................................. 45
Hı̀nh 10. Diễn biến mưa tháng V tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La............................. 45
Hı̀nh 11. Diễn biến mua tháng VI tại các trạm khu vực Lai Châu ........................................... 46

Hı̀nh 12. Diễn biến mưa tháng VII tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La .......................... 46
Hı̀nh 13. Diễn biến mưa tháng VIII tại các trạm khu vực Điện Biên ....................................... 47
Hı̀nh 14. Diễn biến mưa tháng IX tại các trạm khu vực Lai Châu ........................................... 47
Hı̀nh 15. Diễn biến mưa tháng X tại các trạm khu vực Sơn La ................................................ 48
Hı̀nh 16. Diễn biến mưa tháng XII tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La .......................... 48
Hı̀nh 17. Diễn biến mưa theo mùa Đông tại khu vực ............................................................... 49
Hı̀nh 18. Diễn biến mưa theo mùa Xuân tại khu vực ............................................................... 50
Hı̀nh 19. Diễn biến mưa theo Mùa Hè tại khu vực Lai Châu – Điện Biên – Sơn La ............... 51
Hı̀nh 20. Diễn biến mưa theo Mùa Thu tại khu vực ................................................................. 52
Hı̀nh 21. Diễn biến Mưa theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình tại ................................ 55
Hı̀nh 22. Bản đồ Hệ số R hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu ................................................... 58
Hı̀nh 23. Bản đồ Hệ số R theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình...................................... 58

Hı̀nh 24. Bản đồ Hệ số R theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình...................................... 59
Hı̀nh 25. Bản đồ Hệ số R theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình...................................... 59
Hı̀nh 26. Bản đồ Hệ số K hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu .................................................. 60
Hı̀nh 27. Bản đồ Hệ số LS hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu ................................................. 62


Hı̀nh 28. Bản đồ xói mòn đất hiện tại thuộc khu vực nghiên cứu ............................................ 64
Hı̀nh 29. Bản đồ xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH B2 tại khu vực nghiên cứu năm 2030..... 66
Hı̀nh 30. Bản đồ xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH B2 tại khu vực nghiên cứu năm 2050..... 66
Hı̀nh 31. Bản đồ xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH B2 tại khu vực nghiên cứu năm 2100..... 67
Hı̀nh 32. Xu thế xói mòn đất theo Kịch bản BĐKH phát thải trung bình ................................ 68

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ARS

Trung tâm dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp Mỹ

BĐKH

Biến đổi khí hậu

DEM

Mô hıǹ h số độ cao (Digital Elevation Model)

FAO

Tổ chức lương thực Thế giới

GDP

Tổng sản phẩm nội địa

GIS

Hệ thố ng thông tin điạ lý (Geographic Information System)

LHQ

Liên hợp quốc

IPCC

Ban Liên Chıń h phủ về biế n đổ i khı́ hậu (Intergovernmental Panel on
Climate Change)

KTTV

Khí tượng thuỷ văn

MONRE

Bộ Tài nguyên và Môi trường

UNEP

UNESCO

UNFCCC

Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (United Nations Environment
Programme)
Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc (United
Nations Educational Scientific and Cultural Organization)
Công ước khung của Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu (United Nations
Framework Convention on Climate Change)

USLE

Phương trình mất đất phổ dụng

XTNĐ

Xoáy thuận nhiệt đới


MỞ ĐẦU
Đất đai là một tài nguyên thiên nhiên quý giá của mỗi quốc gia và là yếu tố mang
tính quyết định sự tồn tại và phát triển của con người và các sinh vật trên trái đất. Đất
đai là một tư liệu sản xuất gắn liền với hoạt động của con người. Tuy nhiên, hiện nay
quỹ đất ngày càng bị suy giảm nghiêm trọng, một trong những nguyên nhân chính là
xói mòn đất. Quá trình xói mòn đất mặt của đất canh tác có tốc độ lớn hơn sự đổi mới
thành lập tầng đất mặt, phần lớn tầng đất mặt bị rửa trôi được đưa vào sông hồ, đại

dương; người ta ước tính trên thế giới có khoảng 7% lớp đất mặt của đất canh tác bị
rửa trôi trong một chu kỳ là 10 năm (FAO, 2007)
Trước tình trạng này, để đủ lương thực nuôi sống nhân loại ngày càng tăng, con
người đã phải sử dụng lượng phân bón tăng gấp 9 lần, thủy lợi tăng gấp 3 lần trong các
thập niên từ 1950 - 1987, điều này tạm thời đã che dấu được sự suy thoái đất. Tuy
nhiên, trên thực tế phân bón không đủ chất để làm phục hồi lại độ phì nhiêu của đất
như đất tự nhiên được vì có những chất không thể tổng hợp được bằng phương pháp
hóa học, điều nầy chứng tỏ nguồn tài nguyên này càng cạn kiệt hơn (FAO, 2007)
Tỉ lệ xói mòn đất thay đổi tùy theo địa hình, sự kết cấu của đất, tác động của
mưa, sức gió, dòng chảy và đối tượng canh tác. Quá trình xói mòn đất do hoạt động
của con người xảy ra rất nhanh ở các quốc gia như Ấn Ðộ, Trung Quốc, Liên Xô và
Hoa Kỳ, tính chung các quốc gia này sản xuất hơn 50% số lương thực trên thế giới và

dân số cũng chiếm 50% dân số thế giới. Ở Trung Quốc, theo báo cáo hàng năm mặt
đất bị bào mòn trung bình 40 tấn cho mỗi ha, trong cả nước có 34% diện tích đất bị
bào mòn khốc liệt và làm cho các con sông chứa đầy phù sa. Ở Ấn Ðộ, sự xói mòn đất
làm sông bị lấp đầy bùn là một vấn đề nghiêm trọng xảy ra ở đây, trong cả nước có
khoảng 25% diện tích đất bị bào mòn mạnh. Ở Liên Xô, theo ước tính của The
Worldwatch Institute là có diện tích đất canh tác lớn nhất và có tầng đất mặt bị xói
mòn nhiều nhất thế giới (Miller, 1988).
Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới ẩm và có lượng mưa tương đối lớn (từ 1.800
mm - 2.000 mm) nhưng lại phân bố không đều và tập trung chủ yếu trong các tháng

1

của mùa mưa từ tháng 4, 5 đến tháng 10; riêng vùng duyên hải miền Trung thì lượng
mưa bắt đầu và kết thúc muộn hơn từ 2 đến 3 tháng. Lượng mưa lớn và lại tập trung
tạo ra dòng chảy có cường độ rất lớn, đây là nguyên nhân chính gây nên hiện tượng
xói mòn đất đai ở Việt Nam. Hàng năm, nước của các con sông mang phù sa đổ vào
biển Ðông khoảng 200 triệu tấn, người ta ước tính trung bình 1m3 nước chứa từ 50g 400g phù sa, riêng đồng bằng sông Hồng 1.000g/m3 và có khi đạt đến 2.000g/m3
(FAO,2007)
Các quan trắc có hệ thống về xói mòn đất từ 1960 đến nay cho thấy trên thực tế
có khoảng 10 - 20% lãnh thổ Việt Nam bị ảnh hưởng xói mòn từ trung bình đến mạnh.
Vùng Tây Bắc đất dốc chiếm 98% nên nguy cơ thoái hóa và xói mòn là rất lớn. Hàng
năm, chỉ trong 6 tháng mùa mưa, lượng đất mất đã chiếm tới 75 -100% tổng lượng xói
mòn cả năm, còn lại dưới 25% lượng đất bị xói mòn xảy ra trong các trận mưa giông ở

thời kỳ chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa (tháng 3 - 4) hoặc từ mùa mưa sang
mùa khô (tháng 11). Diện tích lưu vực sông Đà khoảng 26.919 km2, bao gồm 100%
diện tích tỉnh Lai Châu, 61,4% diện tích tỉnh Điện Biên, 63,6% diện tích tỉnh Sơn La,
35,1% diện tích tỉnh Hòa Bình và khoảng 46,2% diện tích của 4 huyện thuộc ba tỉnh:
Mà Căng Chải (Yên Bái), Thanh Thủy, Thanh Sơn (Phú Thọ) và Ba Vì (Hà Tây). Phần
diện tích lưu vực sông Đà được tính ứng với một tỷ lệ diện tích nhất định thuộc 32
huyện, trong đó 28 huyện thuộc Tây Bắc nên coi lưu vực sông Đà gần như nằm trọn
vẹn trong vùng Tây Bắc (Tổng cục Quản lý đất đai, 2016)..
Do đó, việc nghiên cứu xói mòn đất trong bối cảnh Biến đổi khí hậu (BĐKH)
khu vực Tây Bắc sẽ có ý nghĩa cao giúp chúng ta có đánh giá toàn cảnh về tác động
BĐKH ở khu vực rộng: diễn biến theo lưu vực, mức độ ảnh hưởng cũng như có những
biện pháp ứng phó phù hợp.

Mục tiêu của đề tài nhằm đánh giá xu thế ảnh hưởng của BĐKH đối với xói mòn
đất nông nghiệp tại các tỉnh vùng núi lưu vực Sông Đà thông qua các yếu tố thời tiết
(cụ thể là lượng mưa) và từ đó đề xuất giải pháp ứng phó với hiện tượng xói mòn đất
do BĐKH gây ra ở các tỉnh vùng núi Lai Châu – Điện Biên – Sơn La.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về tài nguyên đất và hiện tượng xói món đất trên Thế giới và Việt
Nam
1.1.1. Tài nguyên đất và hiện tượng thoái hóa đất trên Thế giới

Quả đất có bán kính trung bình 6.371 km, chu vi theo đường xích đạo 40.075 km
và diện tích bề mặt của quả đất ước tính khoảng 510 triệu km2 (tương đương với 51 tỉ
ha) trong đó biển và đại dương chiếm khoảng 36 tỉ ha, còn lại là đất liền và các hải đảo
chiếm 15 tỉ ha. [21]
Bảng 1. Diện tích của các lục địa
Đại lục

Diện tích (km2)

Châu Á

43.998.920

Châu Phi

29.800.540

Bắc Mỹ

24.320.100

Nam Mỹ

17.599.050

Châu Âu

9.699.550

Châu Úc

7.687.120

Châu Nam Cực

14.245.000

Nguồn: [43]

Theo P.Buringh, toàn bộ đất có khả năng canh tác nông nghiệp của Thế giới là
3,3 tỉ ha (chiếm 22% tổng số đất liền), còn 11,7 tỉ ha (chiếm 78% là tổng số đất liền)
không dùng được cho sản xuất nông nghiệp. Diện tích các loại đất không sử dụng
được cho nông nghiệp theo Bảng 2.

3


Bảng 2. Các loại đất không sử dụng được cho nông nghiệp
Loại đất

Diện tích (km2)

Đất quá dốc

2,682 tỉ (18%)

Đất quá khô

2,533 tỉ (17%)

Đất quá lạnh

2,235 tỉ (15%)

Đất đóng băng

1,490 tỉ (10%)

Đất quá nóng

1,341 tỉ (9%)

Đất quá nghèo

0,745 tỉ (5%)

Đất quá lầy

0,596 tỉ (4%)
Nguồn: [43]a

Đất trồng trọt trên Thế giới chỉ có 1,5 tỉ ha (chiếm 10,8% tổng số đất đai, bằng
46% đất có khả năng canh tác nông nghiệp) còn 1,8 tỉ ha (54%) đất có khả năng nông
nghiệp chưa được khai thác.
Về mặt chất lượng đất nông nghiệp thì: đất có năng suất cao chỉ chiếm 14%, đất

có năng suất trung bình chiếm 28% và đất có năng suất thấp chiếm tới 58%. Điều này
cho thấy đất có khả năng canh tác nông nghiệp trên toàn thế giới có hạn, diện tích đất
có năng suất cao lại quá ít. Mặt khác, mỗi năm trên thế giới bị mất 12 triệu ha đất
trồng trọt cho năng suất cao bị chuyển thành đất phi nông nghiệp và 100 triệu ha đất
trồng trọt bị nhiễm độc do việc sử dụng phân bón và các loại thuốc sát trùng [43].
Đất nông nghiệp phân bố không đều trên thế giới, tỉ lệ giữa đất nông nghiệp so
với đất tự nhiên trên các lục địa theo Bảng 03.

4


Bảng 3. Tỉ lệ % đất tự nhiên và đất nông nghiệp trên thế giới

Các châu lục

Đất tự nhiên

Đất nông nghiệp

Châu Á

29,5%

35%

Châu Mỹ

28,2%

26%

Châu Phi

20,0%

20%

Châu Âu

6,5%

13%

15,8%

6%

Châu Đại Dương

Nguồn: [43]
Trên toàn Thế giới, diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp càng ngày càng giảm
dần trong khi đó dân số ngày càng tăng. Áp lực lên nguồn tài nguyên đất sẽ gia tăng
một cách đáng kể trong vài thập niên tới. Đến cuối 2015 dân số thế giới đã tăng lên
7,35 tỉ người. Hiện tại, mức tăng hàng năm khoảng 80 triệu người. Do đó, lượng đất
hữu dụng cho cung cấp lương thực và nhu cầu khác của con người sẽ bị giảm. Trong
các nước đang phát triển (ngoại trừ Trung Quốc) dân số gia tăng cũng rất đáng kể
trong khi đó thì nguồn tài nguyên đất đai có tiềm năng cho canh tác nhờ nước khoảng
2,6 tỉ ha, nhưng hiện nay trong số đó chỉ có 760 triệu ha đất sử dụng cho nông nghiệp.
Hơn 90% tiềm năng đất còn lại chủ yếu tập trung ở một số nơi như: vùng bán sa mạc
Sahara ở Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh. Gần một nửa diện tích đất này đang được bao
phủ bởi rừng và các thực vật che phủ khác. Thêm vào đó, trong một số diện tích đất

nhất định, sử dụng cho nông nghiệp cũng bị hạn chế do sự giới hạn về một số tính chất
hay thành phần đất riêng biệt [21].
Gia tăng nhu cầu lương thực trên thế giới do dân số tăng, nên sự thâm canh cây
lương thực đã được tiến hành trong thời gian qua ở một số nước. Điển hình nhất là
cuộc cách mạng Xanh đã bảo đảm lương thực cho loài người, đặc biệt là cải thiện cuộc
sống của khoảng 800 triệu người đói kém trước đó. Cuộc cách mạng này ngày nay
cũng đã bắt đầu gây ra nhiều tranh cãi: tuy đáp ứng được nhu cầu lương thực nhưng lại
làm suy thoái môi trường, đặc biệt suy thoái đất đai về sự trữ chất dinh dưỡng và các

5

tính chất vật lý và hóa học khác [21].
Diện tích đất canh tác nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp do kết quả của quá trình:
công nghiệp hóa, đô thị hóa và phát triển cơ sở hạ tầng. Do đó, cần xem xét giữa phát
triển kinh tế và sử dựng đất đai cho khu dân cư và cơ sở hạ tầng với sử dụng đất cho
nông nghiệp.
Trong số 5,2 tỉ ha đất, có đến 3,6 tỉ ha (chiếm 70%) đất thoái hóa, Bảng 4.
Bảng 4. Ước tính diện tích đất thoái hóa phần đất liền (triệu km2)
Châu lục

Tổng diện tích

Diện tích

thoái hóa

% thoái hóa

Châu Phi

14,326

10,458

73

Châu Á

18,814

13,417

71

Châu Úc và Thái Bình Dương

7,012

3,759

54

Châu Âu

1,456

0,943

65

Bắc Mỹ

5,782

4,286

74

Nam Mỹ

4,207

3,058

73

Tổng số:

51,597

35,922

70

(Nguồn: Dregne và Chou, 1994)
Sự suy thoái đất đai gây ra bởi con người đã được tính đến trong vài thập kỷ qua.
Trong 1,5 tỉ ha đất sử dụng cho nông nghiệp trên thế giới thì có khoảng 1/3 diện tích
đất này đã bị suy thoái do sử dụng quá mức bởi con người. Tình trạng này cũng xảy ra
cho khoảng 20% của 3,2 tỉ ha đất đồng cỏ chăn nuôi và 4 tỉ ha đất trồng rừng và cây
bụi. Sự thoái hóa đất có nghĩa là đất bị mất đi độ phì tự nhiên cho sản xuất ra sản phẩm
và tái lập vật liệu thô. Hiện tượng rõ nhất trong đất là sự mất dần chất hữu cơ và dinh
dưỡng là những chất cần thiết để tạo sinh khối do quá trình quản lý đất không đúng
kèm theo là những tác động ảnh hưởng của sự xói mòn bởi gió và nước [27].
Nguyên nhân chính hiện nay gây nên sự suy thoái chất lượng đất chính trên bề

6

mặt của trái đất là do xói mòn, mặn hóa, phèn hóa, và gia tăng nồng độ kim loại nặng
và các chất khác trong đất. Đồng thời ở những nơi có mật độ động vật cao thì cũng sẽ
xảy ra hiện tượng đào xói đất hay di chuyển đất đi ở diện rộng.
Bảng 5. Ước tính diện tích đất thoái hóa do các nguyên nhân
và mức độ khác nhau
Loại thoái hóa

Nhẹ

Trung bình

Mạnh, Rất mạnh

Tổng số

Xói mòn do nước

3,43

5,27

2,24

10,94

Xói mòn do gió

2,69

2,54

0,26

5,49

Thoái hóa hóa học

0,93

1,03

0,43

2,39

Thoái hóa vật lý

0,44

0,27

0,12

0,83

Tổng cộng

7,49

9,11

3,05

19,65
(Nguồn: Oldeman, 1994)

Trong tất cả những nghiên cứu khoa học về mối quan hệ giữa nguồn tài nguyên
đất đai và sự thay đổi môi trường toàn cầu, các chuyên gia cảnh báo rằng gia tăng sự
khan hiếm nguồn tài nguyên đất đai và những ảnh hưởng đến sự suy thoái đất sẽ gây ra
tình trạng đáng báo động cho loài người càng nhanh hơn trong ảnh hưởng của BĐKH.

Bảng 6. Các kiểu thoái hóa đất và nguyên nhân (triệu ha)
Vùng

Xói mòn Xói mòn Thoái hóa Thoái hóa Tổng số
do nước
do gió
hóa học
lý học
(triệu ha)

Châu Phi

170

98

36

17

321

Châu Á

315

90

41

6

452

Nam Mỹ

77

16

44

1

138

Bắc và Trung Mỹ

90

37

7

5

139

Châu Âu

93

39

18

8

158

7

Vùng

Xói mòn Xói mòn Thoái hóa Thoái hóa Tổng số
do nước
do gió
hóa học
lý học
(triệu ha)

Châu Úc

3

-

1

2

6

Tổng số

748

280

147

39

1.124

43

18

26

2

383

29

50

6

16

372

24

16

58

80

340

4

16

10

2

90

100

100

100

100

1.124

Nguyên nhân (%)
Phá rừng
Chăn thả quá mức
Canh tác không hợp
lý
Nguyên nhân khác
Tổng số

(Nguồn: L. J. Clarke và T. Friedrich, 2000)
Qua số liệu trên có thể thấy rằng sự thoái hóa đất có ảnh hưởng vô cùng lớn, dù
mức độ và nguyên nhân khác nhau.
1.1.2. Nghiên cứu xói mòn đất và hiện tượng xói mòn đất trên đất dốc tại Việt

Nam
1.1.2.1. Tình hình nghiên cứu xói mòn đất trên Thế giới và Việt Nam
Trên Thế giới
Do sớm nhận thức được tác hại ghê gớm của xói mòn nên một số nước đã tiến
hành nghiên cứu xói mòn một cách nghiêm túc. Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng
trong thực tế sản xuất đạt được hiệu quả cao. Ngày nay một số nước cũng đã bắt tay
nghiên cứu xói mòn và tìm biện pháp chống xói mòn.
Tại Mỹ nghiên cứu về xói mòn đất và những ảnh hưởng của xói mòn tới năng
xuất nông nghiệp đã được bắt đầu từ những năm 1930. Trong thời kỳ 1940 và 1956,
các nhà nghiên cứu khoa học đã bắt đầu phát triển các qui trình lượng hoá để ước tính

8

khối lượng đất mất tại Corn Belt, Mỹ. Một số hệ số đã được đã được đưa vào phương
trình mất đất ban đầu mà trong đó độ dốc và các biện pháp chống mất đất đóng vai trò
chính. Người ta nhận ra rằng phương trình mất đất có thể có giá trị rất lớn đối với kế
hoạch trồng trọt và phương trình Corn Belt có thể phù hợp với các vùng khác. Năm
1946, một nhóm chuyên gia về xói mòn đã tổ chức một cuộc hội thảo tai Ohio nhằm
đánh giá lại các hệ số đã được sử dụng trước đây và thêm vào hệ số mưa. Trung tâm
dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp (ARS) của Mỹ đã thiết lập trung tâm mất đất và dòng
chảy mặt quốc gia tại trường đại học Purdue năm 1954 nhằm đặt, thu thập và củng cố
các số liệu sẵn có trên toàn nước Mỹ. Hơn 10.000 ngày liên tục về số liệu dòng chảy
mặt và mất đất sau đó đã được thu thập từ dự án hợp tác nghiên cứu Liên Bang Hoa

Kỳ trong 49 Bang [26].
Các nghiên cứu xói mòn đất còn được các nhà khoa học Liên Xô cũ như Sobolev
(1961), Zakharov (1971), Eguazarov (1963), Biotrev (1974) và Mirskhulava (từ 1960
đến 1976) tiến hành. Các nghiên cứu của các nhà khoa học Liên Xô cũ đã đóng góp lý
thuyết về cơ chế tác động của các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn. Ngoài ra các
nghiên cứu về xói mòn còn được nghiên cứu ở châu Phi do Haillet nghiên cứu ở Đại
học Tổng hợp Pretoria, Staplz nghiên cứu ở Tangannica. Hiện nay ở Châu Phi đã hình
thành mạng lưới các trạm nghiên cứu xói mòn cung cấp các thông tin về xói mòn cho
các ủy ban khoa học và chính phủ các nước trong khu vực.
Ở Châu Á có khá nhiều công trình nghiên cứu xói mòn đã được tiến hành như Ấn
Độ, Nhật Bản, Thái Lan, Phillipin..., điển hình là Chương trình Bảo tồn Sinh quyển
Cibodas đặt tại tỉnh phía tây Java, Indonesia và nằm trong vị trí địa lý của huyện

(Kabupaten) Bogor, Cianjur và Sukabumi. Chương trình Bảo tồn Sinh quyển có một
vùng trung tâm là Công viên Quốc gia Gudung Gede-Pangrango (khoảng 150 km2),
một vùng đệm (có một phần bao quanh vùng trung tâm khoảng 48 km2) và một vùng
chuyển bị ảnh hưởng mạnh bởi các hoạt động của con người. Độ cao so với mặt biển
từ 300m cho tới hơn 3.000 m. Công viên Quốc gia Gudung Gede-Pangrango có lượng
mưa trung bình hàng năm trong khoảng 3.000 và 4.200 mm. Mùa có lượng mưa nhiều
nhất từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau có sự góp mặt của gió mùa Tây Bắc; những

9


tháng khô nhất (tháng 6 đến tháng 9) thì lượng mưa trung bình chỉ khoảng 100 mm.

Nhiệt độ trung bình năm từ 100C – 180C.
Tại Việt Nam
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu xói mòn đã được thực hiện từ những năm 1960,
năm 1964 một số Ban khoa học các tỉnh miền núi đã hướng dẫn nhân dân định canh
định cư, áp dụng một số kết quả nghiên cứu xói mòn để chỉ đạo sản xuất bảo vệ đất
khỏi bị xói mòn, đặc biệt là chuyên đề "Vấn đề chống xói mòn" của Ban Khoa Học
tỉnh Lào Cai. Năm 1964 – 1975, Viện Lâm Nghiệp - Bộ Thủy Lợi cũ đã xây dựng một
số trạm nghiên cứu xói mòn phục vụ cho lâm nghiệp ở Cầu Hai (Vĩnh Phúc), Sông
Cầu (Bắc Giang), Hữu Lũng Lạng Sơn và An Châu (Cao Bằng)... Từ các trạm nghiên
cứu đã cung cấp những số liệu đáng tin cậy, qua đó đưa ra nhiều phương án chống xói
mòn thích hợp với điều kiện canh tác của nước ta. Song việc phát triển những trạm
nghiên cứu đó chưa được phổ biến rộng rãi và cũng chưa làm được nhiều.

Năm 1978 – 1981, Tác giả Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân
Cơ (Đại học Tổng Hợp Hà Nội) với công trình "Nghiên cứu xói mòn và thử nghiệm
một số biện pháp chống xói mòn đất nông nghiệp Tây Nguyên" là một nghiên cứu bài
bản và tương đối đầy đủ về xói mòn đất tại Tây Nguyên. Công trình thiết lập các trạm
nghiên cứu xói mòn đất nông nghiệp tại Tây Nguyên thử nghiệm trên đất Bazan đã thu
thập được rất nhiều tài liệu thực tế, qua đó nhóm tác giả đã đưa ra được một số phương
pháp chống xói mòn trên cây công nghiệp và cây lương thực bảo vệ đất khỏi bị xói
mòn. Các nghiên cứu về xói mòn đất còn được nhiều nhà khoa học đề cập đến như Bùi
Quang Toản và cộng sự đã xác định các đánh giá về định tính và định lượng cùng các
giải pháp chống xói mòn trên những khu vực đất dốc cụ thể [20].
Việc nghiên cứu xói mòn đất ở nước ta cho đến nay có hai hướng cơ bản:
− Quan trắc thực nghiệm trên các bãi xói mòn cụ thể để xác định cụ thể các nhân

tố ảnh hưởng đến xói mòn;
− Dựa vào phương pháp thủy văn, thông qua việc xác định lượng bùn cát được

10


vận chuyển qua 1 đơn vị mặt cắt thủy văn để nghiên cứu xói mòn lưu vực.
Cả hai hướng nghiên cứu này bổ sung cho nhau: Hướng thứ nhất cho những kết
quả cụ thể, đặc biệt là xác định các biện pháp để hạn chế xói mòn trong việc sử dụng
các diện tích đất cụ thể; Hướng thứ hai cho kết quả đánh giá tổng thể xói mòn lưu vực
làm cơ sở để xác định các biện pháp tổng hợp phòng chống xói mòn.
1.1.2.2. Xói mòn đất tại Việt Nam

Xói mòn đất: Là quá trình phổ biến nhất ở Việt Nam. Với lượng mưa lớn (1.5002.500mm và thậm chí 3.000 mm); Độ dốc lớn (28% với độ dốc >250); Chặt phá rừng
để chuyển đổi mục đích sử dụng (từ 1945 đến 1993 giảm diện tích từ 14.325 triệu ha
xuống 9.641 triệu ha) làm cho quá trình xói mòn đất ở Việt Nam xảy ra mạnh mẽ.
Bản đồ xói mòn đất ở Việt Nam (Hình 1) cho thấy mức độ xói mòn: Vùng có xói
mòn đất mạnh là vùng núi phía Bắc và Trung Bộ với địa hình phức tạp, độ dốc lớn.
Phá rừng làm nương dãy hàng năm cộng thêm lượng mưa lớn vào mùa hè và mùa thu
dẫn đến lượng đất mất lớn đến 500 tấn/ha [22].
Mức độ xói mòn đất còn thể hiện ở chỗ: Hàng năm, Sông Hồng ở miền Bắc Việt
Nam tiếp nhận 130 triệu tấn đất màu mỡ (phù sa) do quá trình xói mòn [37]. Ngoài ra,
quá trình Xói mòn đất cũng phụ thuộc vào sử dụng đất trong Nông nghiêp (Bảng 7).
Bảng 7. Ảnh hưởng của biện pháp sử dụng đất đến lượng đất mất
ở đất dốc (15 – 25o)

Biện pháp canh tác

Lượng đất mất (tấn/ha)

Lúa nương

175-260

Bỏ trống

150-235

Chè, café

22-70

Rừng

3-12
Nguồn: [22]a

11

Hın
̀ h 1. Xói mòn đất tại Việt Nam [22]
Canh tác lúa nương thiếu biện pháp bảo vệ đất dẫn đến xói mòn do nước, mức độ
xói mòn đất đến 175-260 tấn/ha lớp đất màu mỡ trong 1 năm. Lượng đất mất tích đọng

12


trong sông hồ và đưa ra biển (Hình 2).
Phá rừng làm nông nghiệp không có biện pháp bảo vệ đất làm mất tầng đất mặt
và thoái hóa đất. Phá rừng làm giảm độ chua thủy phân, khả năng hấp phụ trao đổi
cation và mất chất dinh dưỡng. Điều này dẫn đến giảm vùng mặt và phải bù lượng

phân bón khoáng vào đất để duy trì năng suất cây trồng, sẽ dẫn đến thoái hóa đất về
mặt hóa học.

Hın
̀ h 2. Biểu đồ sự phụ thuộc lượng đất mất vào độ dốc [22]
Bảng 8. Phân loại mức độ ảnh hưởng từ biện pháp sử dụng đất
Biện pháp
sử dụng đất

Độ chua
trao đổi

Độ chua
CEC
thủy phân
(mgdl/100g
(mgdl/100g
đất)
đất)

C
(%)

N

(%)

P2O5
(%)

K2O
(%)

Đất rừng

3,60

7,51

16,9

4,18

0,25

0,09

1,83

Đất sau
phá rừng

5,17

5,42

9,8

1,79

0,12

0,06

1,25

Nguồn: [22]

13


Bảng 9. Sự giảm năng suất lúa nương theo thời gian do xói mòn đất
Năm canh tác

Năm thứ 1

Năm thứ 2

Năm thứ 3

Năng suất lúa (tạ/ha)

10-12

7-8

2-3
Nguồn: [22]a

1.2. Đặc điểm tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu
Do Đề tài tập trung vào 3 tỉnh Lai Châu – Điện Biên – Sơn La nên để đánh giá
tổng quan về khu vực nghiên cứu khách quan và chính xác nhất, cần đi tìm hiểu thêm
về đặc điểm theo lưu vực, cụ thể là vùng Tây Bắc - lưu vực Sông Đà.
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên
1.2.1.1. Vị trí địa lý
Vùng lưu vực sông Đà thuộc ba tỉnh Lai Châu, Sơn La, Điện Biên nằm phía Tây
của nước ta, có tọa độ địa lý từ 20°33' đến 22°50' độ vĩ Bắc, 102°11' đến 105°2' độ

kinh Đông. Địa giới hành chính của vùng như sau:
− Phía Bắc giáp Trung Quốc;
− Phía Nam giáp Lào và Tỉnh Hòa Bình;
− Phía Đông giáp huyện Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ và Hòa Bình;
− Phía Tây giáp Lào.
Lưu vực Sông Đà đoạn qua 3 tỉnh Lai Châu, Điện Biên, Sơn La bao gồm toàn bộ
tỉnh Lai Châu, phần lớn Tỉnh Điện Biên (trừ huyện Điện Biên, Điện Biên Đông, TP
Điện Biên và Mường Ảng), phần lớn tỉnh Sơn La (trừ huyện Sông Mã và Sốp Cộp).
Với mục tiêu đưa ra giải pháp sử dụng hợp lý đất nông nghiệp, đặc biệt ổn định dân cư
hạn chế du canh du cư, ổn định đời sống khu tái định cư thủy điện Sơn La, Lai Châu,
nên trong nghiên cứu này lựa chọn vùng đánh giá gồm toàn bộ ba tỉnh Lai Châu, Điện
Biên, Sơn La [28].

14


Hın
̀ h 3. Vị trí vùng nghiên cứu
Tổng diện tích tự nhiên của 3 tỉnh là 3.273.353,46 ha, tổng dân số năm 2015 là
2.120 người, mật độ dân số năm 2015 là 62 người/km2, tập trung đông nhất là ở tỉnh
Sơn La với 82 người/km2. Tỷ lệ tăng dân số bình quân năm là 1,86%. Số người trong
độ tuổi lao động đang làm việc là 1.331,2 người, chiếm 62% tổng dân số. Lịch sử hình
thành các cộng đồng dân tộc vùng Tây Bắc cũng như vùng nghiên cứu ngày nay gắn
liển với các cuộc di dân, chiếm đất, nắm quyền cai trị diễn ra trong lịch sử. Theo tài

liệu ghi chép lại, dân cư Tây Bắc được hình thành chủ yếu từ 3 luồng di cư:
− Luồng phía Bắc, từ Trung Quốc xuống;
− Luồng phía Tây, từ Lào, Thái Lan sang;
− Luồng phía Nam, từ Đồng bằng Bắc Bộ lên, gồm nhiều đợt di dân khác nhau,
nhưng nhiều nhất là vào thập niên 60 do có chủ trương xây dựng vùng kinh tế mới của

15


Đảng, Nhà nước đối với vùng này. Chính vì vậy, đây là nơi cư trú của 23 dân tộc anh
em, có bản sắc văn hoá và phong tục tập quán khác nhau, các dân tộc ở đây cư trú hoà
nhập và ít có xung đột.

Lai Châu: là tỉnh biên giới phía Tây Bắc của Tổ quốc, cách Thủ đô Hà Nội
khoảng 400 km về phía Đông Nam, có toạ độ địa lý từ 21051’ đến 22049’ vĩ độ Bắc và
1020019’ đến 1030059’ kinh độ Đông; phía Bắc và Tây Bắc giáp tỉnh Vân Nam của
Trung Quốc, phía Tây giáp tỉnh Điện Biên, phía Đông và phía Đông Nam tiếp giáp với
hai tỉnh Lào Cai và Yên Bái, phía Nam tiếp giáp với tỉnh Sơn La.
Điện Biên: là một tỉnh biên giới miền núi thuộc vùng Tây Bắc của Tổ quốc, có
tọa độ địa lý 20054’ – 22033’ vĩ độ Bắc và 102010’ – 103036’ kinh độ Đông. Nằm cách
Thủ đô Hà Nội 504 km về phía Tây, phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Sơn La, phía
Bắc giáp tỉnh Lai Châu, phía Tây Bắc giáp tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), phía Tây và
Tây Nam giáp CHDCND Lào. Là tỉnh duy nhất có chung đường biên giới với 2 quốc
gia: Trung Quốc (dài 38,5km) và Lào (dài 360 km).
Sơn La: Sơn La là tỉnh miền núi cao nằm ở phía Tây Bắc Việt Nam trong khoảng

20039’ – 22002’ vĩ độ Bắc và 103011’ – 105002’ kinh độ Đông, phía Bắc giáp hai tỉnh:
Yên Bái, Lai Châu, phía Đông giáp hai tỉnh: Hòa Bình, Phú Thọ, phía Tây giáp tỉnh:
Điện Biên, phía Nam giáp tỉnh Thanh Hóa và nước CHDCND Lào. Sơn La có 250 km
đường biên giới với nước CHDCND Lào và cách thủ đô Hà Nội 320 km về phía Tây
Bắc.
1.2.1.2. Địa hình
Lai Châu: Là vùng lãnh thổ nhiề u dãy núi và cao nguyên. Phía Đông khu vực
này là dãy núi Hoàng Liên Sơn, phía Tây là dãy núi Sông Mã (đô ̣ cao 1.800m). Giữa
hai dãy núi đồ sô ̣ trên là phầ n đấ t thuô ̣c vùng núi thấ p tương đố i rô ̣ng lớn và lưu vực
sông Đà với nhiề u cao nguyên đá vôi (dài 400km, rô ̣ng từ 1 – 25km, cao 600 –
1.000m). Trên 60% diê ̣n tích có đô ̣ cao trên 1.000m, trên 90% diê ̣n tích có đô ̣ dố c trên
250, bi ̣ chia cắ t ma ̣nh bởi các dãy núi cha ̣y dài theo hướng Tây Bắ c – Đông Nam, xen

kẽ là các thung lũng có điạ hình tương đố i bằ ng phẳ ng như: Mường So, Tam Đường,

16