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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
---------------------

TRẦN THỊ HẰNG

ỨNG DỤNG GIS PHÂN VÙNG ĐIỀU KIỆN LẬP ĐỊA
THÍCH NGHI TRỒNG CÂY SƠN TRA (DOCYNIA INDICA)
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH SƠN LA

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên rừng
Mã số: 60.62.02.11

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN QUANG BẢO

Hà Nội, 2014


i

LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp “Ứng dụng GIS phân vùng điều
kiện lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra (Docynia indica) trên địa bàn
tỉnh Sơn La” được hoàn thành theo trương trình đào tạo cao học khóa 20 tại
Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Đến thời điểm này, luận văn đã hoàn

thiện, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu Nhà trường,
các thầy cô trong Khoa đào tạo sau đại học, các thầy cô giáo trực tiếp giảng
dạy đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Đặc biệt tác
giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Quang Bảo - người
hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn tác giả từ khi hình thành phát
triển ý tưởng đến xây dựng đề cương, phương pháp luận, tìm tài liệu và có
những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai nghiên cứu và
hoàn thành đề tài.
Tôi xin cam đoan luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện, các số
liệu, kết quả đảm bảo tính trung thực. Rất mong các độc giả sẽ góp ý thêm để
luận văn hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 28 tháng 8 năm 2014
Tác giả

Trần Thị Hằng


ii

MỤC LỤC
Lời cảm ơn ......................................................................................................... i
Mục lục .............................................................................................................. ii
Danh mục các từ viết tắt.................................................................................... v
Danh mục các bảng .......................................................................................... vi
Danh mục các hình .......................................................................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 3
1.1. Trên thế giới ............................................................................................... 3
1.1.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra........................................................... 3

1.1.2. Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa................................................. 4
1.1.3. GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa .............................. 9
1.2. Ở Việt Nam .............................................................................................. 11
1.2.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra......................................................... 11
1.2.2. Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa............................................... 12
1.2.3. GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa ............................ 16
Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 18
2.1 . Mục tiêu nghiên cứu................................................................................ 18
2.1.1. Mục tiêu chung ...................................................................................... 18
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 18
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 18
2.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 18
2.3.1. Cách tiếp cận nghiên cứu ...................................................................... 18
2.3.2. Phương pháp ngoại nghiệp.................................................................... 19
2.3.3. Phương pháp nội nghiệp ....................................................................... 21
Chương 3ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU........................................ 25
3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên .................................................................... 25
3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 25


iii

3.1.2. Địa hình ................................................................................................. 25
3.1.3. Tài nguyên đất ....................................................................................... 26
3.1.4. Khí hậu, thuỷ văn .................................................................................. 28
3.1.5. Tài nguyên rừng .................................................................................... 29
3.1.6. Tài nguyên khoáng sản.......................................................................... 30
3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ......................................................................... 31
3.2.1. Đặc điểm kinh tế ................................................................................... 31
3.2.2. Đặc điểm xã hội .................................................................................... 32

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 34
4.1. Đặc điểm sinh cảnh và phân bố tự nhiên của cây Sơn tra ....................... 34
4.1.1. Đặc điểm sinh cảnh của cây Sơn tra ..................................................... 34
4.1.2. Phân bố tự nhiên cây Sơn tra tại khu vực nghiên cứu .......................... 34
4.2. Các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Sơn tra.....37
4.2.1. Các nhân tố địa hình và thổ nhưỡng ..................................................... 37
4.2.2. Nhân tố khí hậu ..................................................................................... 39
4.3. Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra tại
khu vực nghiên cứu. ........................................................................................ 43
4.3.1. Phân cấp thích nghi theo từng nhân tố sinh thái ................................... 43
4.3.2. Xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi theo từng nhân tố sinh thái .... 45
4.3.3. Xây dựng bản đồ phân vùng lập địa thích nghi của cây Sơn tra .......... 49
4.4. Đánh giá độ tin cậy của bản đồ ................................................................ 56
4.4.1. Sinh trưởng của Sơn tra tại các khu vực điều tra .................................. 56
4.4.2. Sản lượng của Sơn tra tại các khu vực điều tra..................................... 58
4.4.3. Đánh giá độ tin cậy của bản đồ ............................................................. 60
4.5. Đề xuất quy hoạch trồng Sơn tra trên địa bàn tỉnh Sơn La...................... 62
4.5.1. Xác định diện tích đất chưa sử dụng ..................................................... 62
4.5.2. Xây dựng bản đồ quy hoạch trồng cây Sơn tra ..................................... 62
4.5.3. Đề xuất quy hoạch vùng trồng Sơn tra ................................................. 65


iv

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ....................................................... 68
1. Kết luận ....................................................................................................... 68
2. Tồn tại ......................................................................................................... 68
3. Kiến nghị ..................................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT

Viết tắt

1

DEM

2

D1.3

Viết đầy đủ
Mô hình số hóa độ cao
Đường kính ngang ngực
Sản lượng quả trung bình/cây

3
4

M

Tổng sản lượng quả trong ô tiêu chuẩn

5

N

Cấp không thích nghi

6

n

Số cây trong ô tiêu chuẩn

7

FAO

Tổ chức nông lương liên hợp quốc

8

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

9

GPS

Hệ thống định vị toàn cầu

10

Hvn

Chiều cao vút ngọn

11

OTC

Ô tiêu chuẩn

12

S1

Cấp rất thích nghi

13

S2

Cấp thích nghi trung bình

14

S3

Cấp ít thích nghi


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tên bảng

Trang

4.1

Vùng phân bố tự nhiên của cây Sơn tra tại tỉnh Sơn La

35

4.2

Số liệu khí tượng trung bình năm của các trạm

39

4.3

Phân cấp thích nghi từng nhân tố sinh thái

44

4.4

Tỷ lệ diện tích từng cấp thích nghi theo độ cao tuyệt đối

46

4.5

Hệ số tầm quan trọng các nhân tố sinh thái

50

4.6

Điểm đánh giá tổng hợp của từng cấp thích nghi

51

4.7

Tỷ lệ diện tích của các cấp thích nghi toàn tỉnh Sơn La

52

4.8

Diện tích từng cấp thích nghi của các huyện

53

4.9

Sinh trưởng cây Sơn tra tại khu vực điều tra

57

4.10 Sản lượng quả Sơn tra tại khu vực điều tra

59

4.11 Điểm đánh giá chung của các OTC trên bản đồ

61

4.12 Phân tích bản đồ hiện trạng sử dụng đất

62

4.13 Diện tích đề xuất quy hoạch Sơn tra

63


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên hình

TT

Trang

4.1

Bản đồ phân bố tự nhiên của Sơn tra tại tỉnh Sơn La

36

4.2

Ảnh cây Sơn tra tại xã Làng Chếu, huyện Bắc Yên

37

4.3

Ảnh cây Sơn tra tại xã Ngọc Chiến, huyện Mường La

37

4.4

Biểu đồ lượng mưa trung bình năm

40

4.5

Biểu đồ nhiệt độ không khí trung bình năm

41

4.6

Biểu đồ độ ẩm không khí trung bình năm

41

4.7

Bản đồ độ cao tuyệt đối

42

4.8

Bản đồ độ dốc

42

4.9

Bản đồ độ dầy tầng đất

42

4.10 Bản đồ lượng mưa trung bình năm

42

4.11 Bản đồ nhiệt độ trung bình năm

42

4.12 Bản đồ độ ẩm trung bình năm

42

4.13 Phân vùng thích nghi theo độ cao tuyệt đối

45

4.14 Phân vùng thích nghi theo độ dốc

45

4.15 Phân vùng thích nghi theo độ dầy tầng đất

45

4.16 Phân vùng thích nghi theo lượng mưa trung bình năm

45

4.17 Phân vùng thích nghi theo nhiệt độ không khí

45

4.18 Phân vùng thích nghi theo độ ẩm không khí

45

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

47

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

47

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

47

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

47

4.23 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo nhiệt độ không khí

47

4.24 Biểu đồ tỷ lệ diện tích cấp thích nghi theo độ ẩm không khí

47

4.25 Bản đồ phân vùng lập địa thích nghi của cây Sơn tra

51


viii

4.26 Biểu đồ tỷ lệ diện tích từng cấp thích nghi của cây Sơn tra

52

4.27 Biểu đồ phân bố diện tích vùng thích tại các huyện

53

4.28 Biểu đồ so sánh sinh trưởng cây Sơn tra tại khu vực điều tra

58

4.29 Bản đồ phân bố của OTC tại khu vực điều tra

60

4.30 Bản đồ quy hoạch vùng trồng Sơn tra tại tỉnh Sơn La

61

4.31 Biểu đồ diện tích đề xuất quy hoạch Sơn tra từng huyện

63


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Sơn La là một tỉnh miền núi phía Bắc có tổng diện tích đất rừng là
635.231 ha với độ che phủ 44,7% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn,
2013). Tổng diện tích rừng trồng là 21.081 ha gồm các loài cây: Sơn tra,

Thông, Keo, Trẩu, …Trong đó, Sơn tra là cây phân bố trong rừng tự nhiên có
giá trị cao về mặt kinh tế, dược liệu nên người dân địa phương đang khai thác
quá mức dẫn đến cạn kiệt. Trước thực tiễn đó, tỉnh Sơn La đã nhận thấy sự
cần thiết của việc đưa cây Sơn tra trồng trên các diện tích đất trống để nâng
cao thu nhập cho người dân tại các khu vực phân bố tự nhiên và hình thành
các vùng nguyên liệu Sơn tra.
Sơn tra là loài cây có phân bố hẹp, đòi hỏi những điều kiện đất đai, khí
hậu, độ cao thích nghi. Các dự án hỗ trợ phát triển Sơn tra của tỉnh Sơn La
đều khó khăn trong việc lựa chọn điều kiện lập địa thích nghi. Các mô hình
trồng cây Sơn tra trồng ở những vùng có điều kiện lập địa gần giống với điều
kiện nơi phân bố tự nhiên thì cho quả to, vỏ mịn, không có vị chát. Các mô
hình trồng cây Sơn tra trồng ở những vùng có điều kiện lập địa khác xa so với
điều kiện nơi phân bố tự nhiên thì cho chất lượng quả nhỏ, có vị chát dẫn đến
giảm khả năng cạnh tranh trên thị trường. Vì vậy, việc phân vùng điều kiện
lập địa thích nghi cho trồng cây Sơn tra là biện pháp cần thiết. Trên thế giới,
đã có nhiều công trình áp dụng các phương pháp khác nhau trong đánh giá đất
đai, phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho cây trồng. Trong đó, phương
pháp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá đa tiêu chí là phương
pháp phổ biến nhất.
GIS được ứng dụng ở Việt Nam vào những năm 1980s là một công
nghệ hữu hiệu cho việc lưu trữ, phân tích và quản lý dữ liệu không gian và
được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, có việc phân hạng đất đai,
phân vùng thích nghi đa tiêu chí cho việc lựa chọn cây trồng phù hợp ở các


2

vùng sinh thái của Việt Nam. Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi đề xuất thực hiện
đề tài “Ứng dụng GIS phân vùng điều kiện lập địa thích nghi cho trồng cây
Sơn tra (Docynia indica) trên địa bàn tỉnh Sơn La” nhằm góp phần nâng

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


3

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra
Trên thế giới, sản phẩm của cây Sơn tra đang được sử dụng phổ biến
trong y học và cuộc sống sinh hoạt. Các nghiên cứu về Sơn tra đã được các tổ
chức, các nhà nghiên cứu quan tâm thực hiện. Cụ thể:
+ Năm 1998, Học Viện lâm nghiệp Trung Quốc đã thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu điều tra phân bố của các loài Sơn tra tại Trung Quốc". Qua nghiên
cứu đã xác định có 2 loại Sơn tra gồm: Sơn tra bắc (C. pinnatifida) phân bố tại
các tỉnh phía Bắc gồm các tỉnh Vân Nam, Sơn Tây, Hồ Nam, Hồ Bắc và loài
Sơn tra nam (C.cuennata) phân bố tại tỉnh Quảng Đông, Quảng Nam Trung
Quốc. (Báo cáo khoa học của Học viện lâm nghiệp Trung Quốc, 1998).
+ Học viện lâm nghiệp Vân Nam được sự hỗ trợ kinh phí của Bộ
thương mại Trung Quốc. Năm 1998 -1999 thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nhu
cầu thị trường và khả năng tiêu thụ quả Sơn tra tại Tỉnh Vân Nam". Qua kết
quả nghiên cứu cho thấy nhu cầu sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, sử dụng
trong y học và trong công nghiệp chế biến là rất lớn mà hiện tại số lượng quả
ở Trung Quốc chưa đáp ứng được nhu cầu trong nước hàng năm Trung Quốc
vẫn phải nhập khẩu quả Sơn tra từ các nước khác, để chế biến xuất khẩu. (Báo
cáo khoa học của Học viện lâm nghiệp Vân Nam, 1999).
+ Trong những năm 1997 - 2000, ngành y học Trung Quốc đã thực hiện
đề tài "Nghiên cứu tác dụng của Sơn tra đối với cuộc sống hàng ngày và các
bài thuốc liên quan tới Sơn tra''. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Sơn tra là cây
thuốc quý có giá trị và có tác dụng rất lớn trong các bài thuốc liên quan đến

việc điều trị một số bệnh như bệnh trĩ, huyết áp ... (Thông tin của ngành Y
học Trung Quốc, 2000)


4

+ Năm 1998 -2000, Học viện lâm nghiệp Philippin đã thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu tính thích ứng của trồng cây Sơn tra sau canh tác nương rẫy".
Qua kết quả nghiên cứu cho thấy cây Sơn tra rất thích ứng với việc canh tác
sau nương rẫy và nó rất phù hợp với tập tục canh tác của các đồng bào vùng
cao. (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Học viện lâm nghiệp Philippin, 2000).
+ Năm 1998 – 2000, Viện lâm nghiệp Lào đã thực hiện đề tài: ''Nghiên
cứu phân bố và khả năng sinh trưởng loài Sơn tra ở Lào''. Qua kết quả điều tra
phân bố ở Lào cho thấy có 2 loài: Loài Sơn tra (Malus doumeri Bois.Chev) và
loài Bắc Sơn tra (C. pinnatifida) và tình hình sinh trưởng của những loài này
tốt cho sản lượng quả cao (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Viện lâm nghiệp
Lào, 2000).
1.1.2. Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa
Phân hạng và đánh giá đất là một trong những chuyên ngành nghiên
cứu quan trọng và rất gần gũi với các nhà quy hoạch và người sử dụng đất.
Trong hoàn cảnh hiện nay, dân số ngày một tăng nhanh, diện tích đất đai bình
quân đầu người ngày một giảm kết hợp với tình trạng đang suy thoái dần
những vùng đất canh tác thích nghi là những vấn đề mang tính nóng bỏng
không chỉ ở nước ta mà trên toàn thế giới. Để giải quyết, các nhà tổ chức quốc
tế cùng các nhà khoa học nhiều quốc gia tiến hành điều tra và đánh giá tài
nguyên đất không chỉ trên quy mô quốc gia mà còn trên phạm vi toàn cầu làm
cơ sở cho việc xây dựng các chương trình phát triển và tối ưu hóa sử dụng đất
đai ở mức độ quốc tế.
Trong nông nghiệp các yếu tố dùng để phân hạng thường là loại đất,
các tính chất quan trọng liên quan năng suất cây trồng như: Độ pH, hàm

lượng chất hữu cơ, các chất dễ tiêu N, P, K, v.v. Cách phân hạng thường dựa
vào phương pháp cho điểm theo thang 10 điểm hoặc 50, 100 điểm.


5

Trong Lâm nghiệp các yếu tố phân hạng đất thường là loại đất, độ dày
tầng đất, thành phần cơ giới, độ pH, thực bì chỉ thị cho độ phì hoặc mức độ
thoái hóa đất. Điều quan trọng trong phân hạng đất đai là cần phải có tư liệu về
năng suất cây trồng để từ đó tìm hiểu mối quan hệ của chúng với các tính chất
đất đai.
Việc phân hạng đất và đánh giá đất đai đã được thực hiện từ khá lâu ở
nhiều nước trên thế giới. Từ những năm 1950, việc đánh giá khả năng sử dụng đất
được xem như là bước kế tiếp của công tác nghiên cứu đặc điểm đất. Tùy vào
trình độ phát triển của từng quốc gia riêng lẻ, phương pháp đánh giá đất đai đã
được nhiều nhà khoa học và các tổ chức Quốc tế quan tâm. Ngày nay công việc
này càng cần thiết hơn và đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng của các
nhà quy hoạch, hoạch định chính sách và người sử dụng. Tùy theo mục đích cụ
thể mà mỗi quốc gia sẽ đề ra nội dung, phương pháp đánh giá đất của mình.
- Ở Mỹ, đánh giá đất đai được thực hiện với các phương pháp là:
+ Phương pháp tổng hợp: Lấy năng suất cây trồng nhiều năm làm tiêu
chuẩn và phân hạng cho từng cây trồng cụ thể, trong đó lấy cây lúa mì là đối
tượng chính.
+ Phương pháp yếu tố: Bằng cách thống kê các yếu tố tự nhiên, kinh tế
để so sánh, trong đó lấy lợi nhuận tối đa là 100 điểm (hoặc 100%) để làm mốc
so sánh với đất khác.
- Ở Liên Xô và các nước Đông Âu dựa vào thuyết phát sinh đất của
V.V Docuchaev, trong đó chỉ ra việc hình thành đất là một quá trình phức tạp
do tác động của 5 yếu tố tự nhiên là: Đá mẹ, địa hình, khí hậu, thời gian và
sinh vật.

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


6

cây trồng, các mối quan hệ này được biểu thị dưới dạng phương trình toán
học. Kết quả phân hạng được thể hiện dưới dạng % hoặc điểm.
- Ở nhiều nước Châu Âu việc phân hạng và đánh giá đất đai được thực
hiện theo 2 hướng là:
+ Phân hạng định tính: Dựa trên các kết quả nghiên cứu các yếu tố tự
nhiên để xác định tiềm năng sản xuất của đất đai.
+ Phân hạng định lượng: Dựa vào kết quả nghiên cứu các yếu tố kinh tế
để xác định sức sản xuất thực tế của đất đai.
- Phương pháp đánh giá đất đai của FAO: Được hệ thống do 2 Ủy ban
nghiên cứu ở Hà Lan và FAO - Roma thực hiện vào năm 1972, được công bố
đầu tiên vào năm 1976 và được chỉnh lý vào năm 1983, trong đó:
Đề xuất định nghĩa về đánh giá đất đai là: Đánh giá đất đai là quá trình
so sánh, đối chiếu những tính chất của vạt đất cần đánh giá với những tính
chất đất đai mà loại hình sử dụng đất yêu cầu phải có. Đánh giá đất đai là
quá trình thu thập thông tin, xem xét một cách toàn diện các yếu tố đất đai với
cây trồng để phân định ra mức độ thích nghi cao hay thấp. Đã đưa ra một số
nội dung hoặc khái niệm được xác định cụ thể như sau:
+ Khái niệm về đánh giá tiềm năng sử dụng đất đai: “Đánh giá tiềm năng
sử dụng đất đai (land capability) là việc phân chia hay phân hạng đất đai
thành các nhóm dựa trên các yếu tố thuận lợi hay hạn chế trong sử dụng như
độ dốc, độ dày tầng đất, đá lẫn, tình trạng xói mòn, úng ngập, khô hạn, mặn
hóa… Trên cơ sở đó có thể lựa chọn những kiểu sử dụng đất phù hợp.
Việc đánh giá tiềm năng đất sử dụng đất thường áp dụng trên qui mô
lớn, trong phạm vi một nước, một tỉnh hay một huyện. Ở Mỹ đã sử dụng các

yếu tố hạn chế là những yếu tố hầu như không thay đổi được là: độ dốc, độ
dày tầng đất và khí hậu để phân chia đất đai toàn quốc thành 8 nhóm với các
yếu tố hạn chế tăng dần từ nhóm I tới nhóm VIII. Trong đó nhóm I là nhóm


7

thuận lợi nhất trong sử dụng, có ít yếu tố hạn chế nhất, nhóm VIII là nhóm có
nhiều yếu tố hạn chế nhất trong sử dụng. Yếu tố hạn chế được thể hiện chủ
yếu qua chữ viết tắt như xói mòn là e, dư thừa nước là w, v.v.
+ Khái niệm về đánh giá mức độ thích nghi đất đai: “Đánh giá mức độ
thích nghi đất đai (land suitability): Là quá trình xác định mức độ thích nghi
cao hay thấp của các kiểu sử dụng đất cho một đơn vị đất đai và tổng hợp cho
toàn khu vực dựa trên so sánh yêu cầu kiểu sử dụng đất với đặc điểm các đơn
vị đất đai”. Hệ thống đánh giá được thể hiện theo 4 cấp:
+) Phân thành 2 cấp lớn: Kiểu sử dụng đất hay loài cây trồng thích nghi
(Viết tắt là S- Suitable) hay không thích nghi (Viết tắt là N- Not suitable) với
điều kiện đất đai.
+) Mức độ thích nghi (S) phân chia thành 3 mức:
++ Thích nghi cao (S1): Đất hầu như không có hạn chế đáng kể khi
thực hiện canh tác.
++ Thích nghi trung bình (S2): Đất có hạn chế nhất định làm giảm
năng suất cây trồng hoặc nâng cao chi phí canh tác nhưng vẫn thích nghi cho
cây trồng hoặc kiểu sử dụng đất.
++ Thích nghi kém (S3): Đất có hạn chế đáng kể làm giảm mạnh năng
suất và tăng cao chi phí canh tác rõ rệt, hiệu quả kinh tế bị suy giảm đáng kể.
Ngoài những tài liệu cơ bản của FAO về đánh giá đất đai, FAO cũng
đưa ra những hướng dẫn khác nhau về đánh giá đất đai cho các đối tượng
riêng biệt như:
- Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp nhờ mưa (Guieline for land

Evaluation for Rainfed Agriculture - FAO, 1983)
- Đánh giá đất đai cho trồng trọt cỏ quảng canh (Land Evaluation for
extensive grazing - FAO, 1990).


8

- Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác cho quy hoạch sử
dụng đất (Land Evaluation and farming system analysis for land planning FAO, 1992).
Trên thế giới cũng có nhiều công trình nghiên cứu về mối quan hệ giữa
đặc điểm đất đai với sinh trưởng của cây trồng. Với các kết quả nghiên cứu đã
đạt được, nhiều nhà khoa học đã cho rằng: Đối với các vùng ôn đới, phản ứng
của đất, hàm lượng CaCO3 và các chất BaZơ khác, thành phần cấp hạt và điện
thế ôxy hóa khử (Eh) của đất là những yếu tố quan trọng nhất. Quan điểm này đã
xem xét các yếu tố hóa học đất quan trọng hơn yếu tố vật lý. Đối với vùng nhiệt
đới thì các tác giả cho rằng: Các yếu tố có khả năng giữ nước, độ sâu của đất và
độ thoáng khí là những yếu tố giữ vai trò chủ đạo. Điều này có nghĩa là: Yếu tố
vật lý đất quan trọng hơn yếu tố hóa học đất. Các kết quả này dựa trên các
nghiên cứu về đất đồi núi và đất nông nghiệp.
Thời gian gần đây, Trung tâm lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành
nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước nhiệt
đới như: Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Nam Phi, Conggo, Brazil. Kết quả
nghiên cứu cho thấy: Các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng
khác nhau đã có ảnh hưởng khác nhau đến độ phì đất, cân bằng nước, sự phân
hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng.
Phân hạng đất, đánh giá đất trong những năm gần đây đã có những
công trình nghiên cứu cụ thể song mới chỉ nghiên cứu cho từng đối tượng cây
trồng cụ thể. Ở vùng ôn đới các nghiên cứu đã đề cập về ảnh hưởng của rừng
tự nhiên, rừng trồng đến độ phì đất. Nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới ở
Australia, Week (1970) đã khẳng định sinh trưởng của thực vật phụ thuộc vào

các yếu tố là: Đá mẹ, độ ẩm của đất, thành phần cơ giới, CaCO3, hàm lượng
mùn và đạm.


9

1.1.3. GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa
Thế kỷ XX là thế kỷ của những tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực tin học,
điện tử và nghiên cứu vũ trụ. Những tiến bộ đó đã thúc đẩy sự phát triển của
nhiều ngành khoa học, trong đó có địa lý và bản đồ học.
Từ những năm 1960 đến nay GIS (Geographic Information System) đã
xuất hiện và dần được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới, GIS đã trở thành
nền tảng công nghệ đặc biệt hữu dụng trong quản lý và xử lý tích hợp thông
tin đa ngành, hỗ trợ việc ra quyết định chính xác và kịp thời.Ngày nay công
nghệ GIS đã tạo ra một sự phát triển bùng nổ các ứng dụng trong quản lý tài
nguyên thiên nhiên, môi trường, quản lý vùng lãnh thổ đa ngành. Nhờ những
khả năng phân tích và xử lý đa dạng, công nghệ GIS được coi là công cụ trợ
giúp cho việc ra quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế, xã hội và an ninh,
quốc phòng của các quốc gia trên thế giới. GIS giúp cho các cơ quan quản lý
nhà nước, các doanh nghiệp, cho tổ chức, cá nhân… đánh giá được hiện trạng
của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế, quốc phòng qua các chức
năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin gắn với
một nền hình học nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào.
Giáo sư Berliant A.M, Khoa địa lý trường Đại học Tổng hợp quốc gia
Lômônôxốp của nước Nga, chuyên gia hàng đầu thế giới về hệ thống thông
tin địa lý (GIS), GIS phát triển như một sự nối tiếp phương pháp tiếp cận tổng
hợp và hệ thống trong một môi trường thông tin địa lý. GIS được đặc trưng
bởi mức độ tự động hoá cao, dựa trên nền tảng các dữ liệu bản đồ đã được số
hoá và dựa trên cơ sở tri thức, phương pháp tiếp cận hệ thống trong biểu diễn
và phân tích các hệ thống địa vật lý. Dạng bản đồ đặc biệt này đặc trưng bởi

tính tác vụ, đối thoại và sử dụng các phương tiện xây dựng, thiết kế bản đồ.
Đặc tính đầu tiên của GIS là tính đa phương án cho phép đánh giá nhiều khía
cạnh khác nhau của tình huống và các giải pháp đa dạng. Đặc tính tiếp theo


10

của GIS là tính đa môi trường nhờ đó có thể kết hợp các biễu diễn văn bản,
âm thanh và các ký hiệu. Nhưng đặc tính lớn nhất của công nghệ mới là
chúng đưa chúng ta tới nhiều dạng biểu diễn mới: bản đồ điện tử, các mô hình
máy tính 3 chiều và mô hình động dạng phim…
Tầm quan trọng của công nghệ GIS được khẳng định trong phát biểu
của tổng thống Mỹ Bill Clinton. Hệ thống thông tin địa lý đã trở thành một
khâu đột phá trong bài toán hỗ trợ cho sự phát triển kinh tế, sử dụng hợp lý
các nguồn tài nguyên và bảo vệ môi trường. Các công nghệ hiện đại cho phép
giải quyết một cách có hiệu quả bài toán thu nhận, truyền, phân tích, trực giác
hoá các dữ liệu gắn kết không gian, thiết lập các dữ liệu bản đồ.
Trên thế giới, nghiên cứu ứng dụng GIS trong đánh giá lập địa lần đầu
tiên được đề cập và thảo luận trong hội nghị chuyên đề về GIS và Viễn thám
tại Fransico vào năm 1994. Hiện nay, trên thế giới GIS và Viến thám được
ứng dụng khá phổ biến trong việc đánh giá đất đai hoặc lựa chọn điều kiện lập
địa thích hợp cho cây trồng:
- Năm 2003, nghiên cứu ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai tại East
Park County, Wyoming đã chỉ rõ GIS là một công cụ nhanh chóng, linh hoạt
và cập nhật phương pháp tiếp cận để hỗ trợ các quyết định quản lý đất đai.
- Năm 2003, Trường Viễn Thám của trường Đại học Anna, Chennai đã
ứng dụng GIS và Viến thám đánh giá sự thích hợp đất nông nghiệp cho trồng
lúa và mía đường tại huyện Vellore sử dụng các nhận tố độ dốc, kiểu đất, độ
sâu, kết cấu đất, độ ẩm đất, nguồn nước, lượng mưa trung bình năm, số tháng
khô để đánh giá.

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


11

nghi: rất thíc nghi, thích nghi trung bình, ít thích nghi và không thích nghi cho
6 loài cây trồng gồm: lúa nước, lúa mỳ, ngô, mù tạt, mía đường và xoài.
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Nghiên cứu phát triển cây Sơn tra
Ở Việt Nam do nhu cầu của thị trường cũng như giá trị của loại quả
Sơn tra tương đối cao cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Các nghiên cứu
về loài cây này cũng được chú trọng, phát triển và đã có một số đề tài nghiên
cứu về loài cây này như:
+ Năm 1999, Trung tâm Lâm đặc sản thuộc Viện Khoa học Lâm
nghiệp Việt Nam tiến hành nghiên cứu đề tài: ''Điều tra đánh giá nguồn lâm
sản phụ từ cây Sơn tra cho các đồng bào dân tộc ở miền núi phía Bắc Việt
Nam''. Qua kết quả nghiên cứu người ta thấy rằng Sơn tra là nguồn lâm sản
dồi dào và có giá trị kinh tế cao ở vùng miền núi phía Bắc. Vì vậy chúng ta
cần duy trì và phát triển trồng loại cây này. (Báo cáo khoa học của Trung tâm
lâm đặc sản, 1999)
+ Ứng dụng công nghệ sinh học từ dung dịch các loại hoa quả, mơ,
mận, Sơn tra. PGS - TS Lương Đức Phẩm - Phòng công nghệ lên men - Trung
tâm KHTN & CNQG đã nghiên cứu và chế tạo được công nghệ sản xuất rược
vang mới lấy nguyên liệu từ chính quả Sơn tra.
+ Năm 2002, Kết hợp với dự án Lâm sản ngoài gỗ Phòng nghiên cứu
lâm sinh thuộc Viện KHLN Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu chuyên đề:
''Khả năng thích nghi của cây Sơn tra đối với vùng cao". Qua nghiên cứu chỉ
ra rằng cây Sơn tra rất phù hợp với điều kiện lập địa vùng cao và được người

dân rất thích trồng. (Báo cáo kết quả nghiên cứu của Phòng lâm sinh tại hội
thảo dự án lâm sản ngoài gỗ, 2002)
+ Năm 2003, Sở Y Tế tỉnh Quảng Nam đã phát hiện và điều tra phân
bố của loài cây Sơn tra Bắc và thấy cây này phân bố rất nhiều ở tỉnh Quảng


12

Nam, đây là loại thuốc quý dùng trong y học và cũng là mặt hàng có giá trị để
xuất khẩu sang Trung Quốc làm thuốc. (Thông tin của ngành y tế tỉnh Quảng
Nam, 2003)
+ Năm 2003, Trung tâm Khoa học lâm nghiệpTây Bắc nghiên cứu
chuyên đề: "Kiến thức bản địa trong thu hoạch và chế biến quả Sơn tra của
đồng bào dân tộc H'Mông tỉnh Sơn La". Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng thu
hoạch quả Sơn tra tốt nhất vào thời điểm gần cuối vụ (vào thời gian này quả
đã chín khá đồng đều, quả tích đường ngọt).
+ Quả Sơn tra có giá trị về mặt y học nên đã có nhiều nghiên cứu về tác
dụng của Sơn tra trong việc chữa bệnh hàng ngày và dùng trong các bài thuốc
y học. Như bác sỹ Đỗ Tất Lợi, Bác sỹ Nguyễn Văn Thông nghiên cứu đã chỉ
ra rằng Sơn tra chữa được rất nhiều bệnh như hạ huyết áp, làm giãn mạnh
ngoại vi, giúp hạ mỡ trong máu, giãn động mạch vành, cải thiện sức co bóp
cơ tim, đầy bụng ăn không tiêu, đau bụng, tiêu chảy ....(Thông tin của ngành y
tế)
Tóm lại, ở trên thế giới và Việt Nam các nghiên cứu về cây Sơn tra
cũng chủ yếu tập trung vào điều tra phân bố, chế biến quả Sơn tra và các tác
dụng về mặt y dược. Các nghiên cứu xác định vùng quy hoạch tổng thể dựa
trên các điều kiện thích nghi cho trồng cây Sơn tra còn hạn chế.
1.2.2. Nghiên cứu phân vùng điều kiện lập địa
Những công trình nghiên cứu đầu tiên trong nước mang nội dung của
lập địa đó là: “Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam” của Trần Ngũ

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


13

nhưỡng. Tác giả còn sử dụng các nhân tố thuộc lập địa theo nghĩa rộng đó là
yếu tố thực vật và yếu tố nhân tác, vì thế khái niệm lập địa là sinh địa quần
thể nhân tác.
Đến cuối thập niên 60, việc nghiên cứu về lập địa để xác định loại hình
thực vật và loại cây trồng thích nghi được ngành Lâm nghiệp chấp nhận trên
cơ sở phương pháp điều tra lập địa tổng hợp của nước Đức. Tuy nhiên điều
kiện lập địa được nghiên cứu trên vùng đất rộng và gần như chưa đề cập đến
điều kiện lập địa của các vùng ngập mặn ven biển, cửa sông, kênh rạch.
Năm 1960, F.R. Moormann đã xuất bản Bản đồ thổ nhưỡng ở miền
Nam Việt Nam với tỷ lệ 1/1.000.000 và kèm theo bảng phân loại đất dùng cho
bản đồ này. Năm 1969 V.M. Fridland cùng một số nhà khoa học Việt Nam
cũng đã xuất bản Bản đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000 và
bản chú giải phân loại. Đặc điểm của 2 bảng phân loại này là theo 2 phương
pháp khác nhau. Bảng phân loại đất dùng cho sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc là
theo hướng phân loại phát sinh của Liên Xô. Bảng phân loại đất của
Moormann theo hướng phân loại của Mỹ trước kia, một phần theo hướng
phân loại phát sinh và một phần theo tính chất thực dụng.
Các nghiên cứu phân hạng đất lâm nghiệp thực hiện chủ yếu đối với
một số cây trồng quan trọng và có ý nghĩa đối với thực tiễn sản xuất. Đó là
các rừng trồng Bồ đề cung cấp nguyên liệu giấy được gây trồng mạnh ở vùng
trung tâm vào những năm 1960-1970, rừng trồng Thông nhựa gây trồng phổ

biến trên đất trống đồi núi trọc trong toàn quốc, rừng trồng Thông ba lá và
một số rừng cây đặc sản như: Quế, Hồi…
- Tôn Thất Chiểu và Hoàng Ngọc Toàn (1980-1985) đã tiến hành
nghiên cứu phân hạng đất đai tổng quan trên toàn quốc, với nhiều đối tượng
cây trồng, nhiều vùng chuyên canh khác nhau trên cơ sở phân hạng định
lượng của FAO. Đối tượng chính của nghiên cứu này là đất nông nghiệp và
đất đồi núi.


14

Từ những năm 80 trở lại đây một số công trình nghiên cứu dưới đây đã
đặt nền móng cho việc nghiên cứu và đánh giá đất đai:
- Nghiên cứu đánh giá và quy hoạch đất khai hoang ở Việt Nam của
Bùi Quang Toản và Nhóm nghiên cứu (1991), đã ứng dụng phân loại tiềm
năng (Capability classification) của FAO. Tuy nhiên nghiên cứu chỉ đánh giá
các điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, thủy văn và tưới tiêu, khí hậu nông
nghiệp) và nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở lớp (class) thích nghi cho từng loại
hình sử dụng.
- Trần An Phong (1994) đã đưa ra kết quả đánh giá hiện trạng sử dụng
đất ở nước ta theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững. Phương pháp
đánh giá này đặt trong mối quan hệ biện chứng giữa các yếu tố: Tính chất của
đất, hiện trạng sử dụng đất, tính thích nghi đất đai, vùng sinh thái.
- Kết quả điều tra tổng hợp của Viện quy hoạch thiết kế Nông nghiệp
năm 1995 đã xác định 9 vùng sinh thái nông nghiệp trên toàn quốc. Phương
pháp tổng hợp là căn cứ vào 7 yếu tố với các chỉ tiêu phân cấp là: Loại đất, độ
dày tầng đất, độ dốc, thủy văn mặt nước, tưới tiêu, lượng mưa và nhiệt độ.
Mặc dù đã có sự cố gắng gộp nhóm và đơn giản các yếu tố, chỉ tiêu tham gia
xây dựng đơn vị đất đai nhưng kết quả tổ hợp vẫn cho ra số lượng đơn vị đất
đai toàn quốc khá lớn. Trên bản đồ tỷ lệ 1/1.000.000 toàn quốc có tới 373 đơn

vị đất đai.
- Tác giả Hoàng Xuân Tý (1997), tiến hành nghiên cứu mối quan hệ
giữa sinh trưởng của rừng trồng Bồ đề (Styrax tonkinensis) tự nhiên, rừng
trồng với các yếu tố lập địa và điều kiện gây trồng. Tác giả đã đề xuất 3 tiêu
chuẩn quan trọng để xác định trồng rừng Bồ đề là: Loại đất, độ dày tầng đất
và độ thoái hóa đất, thực bì chỉ thị. Đồng thời tác giả cũng đưa ra bảng phân
hạng đất trồng rừng Bồ đề với 4 mục tiêu là:
 Phản ánh được độ màu mỡ hiện tại của đất;


15

 Phản ánh được cơ cấu cây trồng và sản lượng;
 Phản ánh được biện pháp kỹ thuật và giá thành;
 Đơn giản, dễ áp dụng trong điều kiện rừng núi của lâm nghiệp.
- Vũ Cao Thái và các cộng sự năm 1989 đã nghiên cứu đánh giá, phân
hạng đất Tây Nguyên với cây Sơn tra, Cà phê, Chè và Dâu tằm. Nghiên cứu
đã vận dụng phương pháp phân hạng đất của FAO theo kiểu định tính và hiện
tại để đánh giá khái quát tiềm năng đất đai của vùng và đã phân chia đất theo
4 hạng riêng cho từng cây trồng.
- Năm 1990 trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm đất rừng Thông nhựa,
tác giả Ngô Đình Quế đã thấy rằng yếu tố quyết định đến việc trồng
rừng Thông nhựa có thành công hay không là: Phản ứng của đất (pH KCl
3,5-5,5), độ xốp (> 40%), độ sâu tầng kết cứng (5-10cm) và yếu tố thực
bì chỉ thị tốt nhất là tế guột dày.
Kết quả nghiên cứu của Hà Quang Khải (1999), cho thấy sự thay đổi
tính chất của đất gần và xa gốc của rừng trồng Thông mã vĩ và Keo tai tượng
thể hiện tương đối rõ, nhất là các tính chất về lý tính, mối tương quan giữa
sinh trưởng và từng tính chất đất là không rõ ràng. Tuy nhiên mối tương quan
lại tương đối chặt giữa sinh trưởng với tổng hợp một số tính chất đất.

- Đánh giá tiềm năng sử dụng đất lâm nghiệp của từng vùng sinh thái
và trong toàn quốc của Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2000) là phương pháp ứng
dụng phần mềm GIS trên máy tính để xây dựng các bản đồ đánh giá tiềm
năng sử dụng đất lâm nghiệp. Phương pháp này cho phép lợi dụng được các
thông tin sẵn có và có ý nghĩa là mang tính chiến lược và dự báo.
Cho đến nay, các công trình nghiên cứu về đất đai ở Việt Nam có khá
nhiều tập trung chủ yếu dựa vào các nội dung chính sau:
 Nghiên cứu cơ bản về hình thành và tính chất lý, hóa học của đất.
 Điều tra, phân loại, xây dựng bản đồ đất với các tỷ lệ khác nhau.


16

 Đánh giá tiềm năng sản xuất đất.
 Biện pháp cải tạo một số loại đất có vấn đề.
 Bảo vệ và chống suy thoái tài nguyên đất.
- Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành tiêu chuẩn
ngành Quyết định 180/1998/QĐ-BNN-KHCN Tiêu chuẩn ngành về Quy trình
đánh giá đất đai phục vụ nông nghiệp, trên cơ sở vận dụng nội dung, phương
pháp đánh giá đất của FAO theo điều kiện và tiêu chuẩn cụ thể của Việt Nam.
- Trong quy trình điều tra xây dựng bản đồ lập địa phục vụ công tác
trồng rừng cho các dự án như: KFW1, KFW3, ADB, Lâm nghiệp xã hội Sông
Đà… của tác giả Ngô Đình Quế, đã dựa vào các yếu tố là: Loại đất, độ dày
tầng đất, độ dốc và thực bì để xác định dạng lập địa.
1.2.3. GIS và ứng dụng trong phân vùng điều kiện lập địa
GIS được du nhập vào Việt Nam trong những năm của thập niên 80 và
ngày càng phát triển mạnh mẽ, ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như: Quy
hoạch đô thi, quản lý Tài nguyên và Môi trường, đánh giá đất đai, quân
sự…Trong lĩnh vực đánh giá đất đai, GIS cũng được ứng dụng khá phổ biến,
các nghiên cứu ứng dụng GIS, Viễn thám và tích hợp các phương pháp phân

tích toán học khác nhau như: phương pháp phân tích đa tiêu chí, phương pháp
xác định trọng số của chỉ tiêu quan trọng.
- Năm 2009, Vũ Thị Hồng Hạnh đã sử dụng kỹ thuật GIS xác định
được 50 đơn vị đất đai cho huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái. Trong đó, mỗi đơn
vị sử dụng đất được mô tả các đặc điểm, tính chất và hiện trạng sử dụng đất.
- Năm 2011, Nghiên cứu tích hợp GIS và phương pháp phân tích đa
tiêu chuẩn đã áp dụng mô hình tích hợp GIS và MCA trong đánh giá thích
nghi đất đai bền vững huyện Đức Trọng, tỉnh Quảng Nam. Các loại hình sử
dụng đất (LUT) được lựa chọn để đánh giá thích nghi đất đai: Chuyên lúa