Ứng dụng Gis và viễn thám trong đánh giá xói mòn đất trên địa bàn huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THÀNH LUÂN

ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG
ĐÁNH GIÁ XÓI MÒN ĐẤT
TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN
THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN THÀNH LUÂN

ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG
ĐÁNH GIÁ XÓI MÒN ĐẤT
TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số ngành: 8 44 03 01

LUẬN VĂN
THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Hoàng Văn Hùng

Thái Nguyên - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của
riêng tôi. Các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã
công bố theo đúng quy định. Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm
hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của
Việt Nam. Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu
nào khác.

HỌC VIÊN
Nguyễn Thành Luân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ii

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên
cạnh sự nỗ lực cố gắng của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý
Thầy Cô, cũng như sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè trong suốt thời
gian học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ. Xin chân thành bày tỏ
lòng biết ơn đến Thầy PGS.TS. Hoàng Văn Hùng người đã hết lòng giúp đỡ và
tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành bày
tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong khoa Tài nguyên Môi trường và
Phòng đào tạo – Đào tạo sau đại học, trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái
Nguyên đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tạo mọi điều
kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và cho đến
khi thực hiện đề tài luận văn. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến phòng Tài
nguyên Môi trường huyện Đồng Hỷ, Ủy ban nhân dân huyện Đồng Hỷ đã
không ngừng hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian
nghiên cứu và thực hiện luận văn. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến
gia đình, các anh chị và các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong
suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ một cách
hoàn chỉnh.

Thái Nguyên, ngày tháng

năm 2019

Tác giả luận văn
Nguyễn Thành Luân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................... vii
MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết......................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................. 2
3. Ý nghĩa của đề tài nghiên cứu ............................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................... 3
1.1. Xói mòn đất và các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất................... 3
1.1.1. Xói mòn đất ..................................................................................... 3
1.1.2. Các quá trình xói mòn đất ............................................................... 5
1.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất......................................... 6
1.2. Nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới .............................................. 11
1.2.1. Các nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới ..................................... 12
1.2.2. Các phương pháp đánh giá xói mòn đất........................................ 15
1.2.3. Một số mô hình đánh giá xói mòn đất .......................................... 17
1.3. Nghiên cứu xói mòn đất ở Việt Nam ............................................... 19
1.4. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ....................................................... 22
1.4.1. Lịch sử phát triển của GIS ............................................................ 22
1.4.2. Ứng dụng GIS trực tiếp xây dựng bản đồ xói mòn....................... 23
1.4.3. Ứng dụng GIS và mô hình hóa tính toán xói mòn đất .................. 24
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 26
2.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................... 26
2.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 26

2.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................ 26
2.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................. 26
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




iv

2.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu ........................................... 26
2.4.2. Phương pháp kế thừa..................................................................... 27
2.4.3. Phương pháp tính toán các tham số theo phương trình của Wischmeier
W.H và Smith D.D.......................................................................... 27
2.4.4. Phương pháp chồng xếp xây dựng bản đồ xói mòn đất huyện Đồng
Hỷ .................................................................................................. 35
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................... 37
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 37
3.1.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Đồng Hỷ, Thái Nguyên................. 37
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội của huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái
Nguyên .......................................................................................... 44
3.2. Xây dựng bản đồ xói mòn đất huyện Đồng Hỷ giai đoạn năm 2013 và
2018 ............................................................................................... 48
3.2.1. Xây dựng bản đồ hệ số xói mòn do mưa (R) ................................ 48
3.2.2. Thành lập bản đồ hệ số kháng xói của đất (K) ............................. 50
3.2.3. Thành lập bản đồ hệ số địa hình (LS) ........................................... 53
3.2.4. Thành lập bản đồ hệ số lớp phủ thực vật (C) ................................ 55
3.2.5. Bản đồ hệ số canh tác (P) .............................................................. 56
3.2.6. Bản đồ xói mòn huyện Đồng Hỷ .................................................. 58
3.3. Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu và chống xói mòn đất tại khu vực
nghiên cứu ..................................................................................... 64

3.3.1. Giải pháp nông nghiệp chống xói mòn đất ................................... 64
3.3.2. Giải pháp lâm nghiệp chống xói mòn đất ..................................... 65
3.3.3. Giải pháp kết hợp nông, lâm nghiệp chống xói mòn đất .............. 66
3.3.4. Chống xói mòn bằng biện pháp công trình ................................... 67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................. 68
1. Kết luận ............................................................................................... 68
2. Kiến nghị ............................................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 70

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




v

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1:

Hệ số xói mòn đất của một số loại đất ở Việt Nam ............ 30

Bảng 2.2:

Bảng tra hệ số P theo hội khoa học đất quốc tế .................. 35

Bảng 2.3:

Phân cấp mức độ xói mòn đất theo TCVN 5299 – 1995.... 36

Bảng 3.1:

Các loại đất chính của huyện Đồng Hỷ .............................. 41

Bảng 3.2:

Hiện trạng sử dụng đất của huyện Đồng Hỷ năm 2017 .......... 43

Bảng 3.3:

Kết quả tính hệ số R cho các trạm đo mưa huyện Đồng
Hỷ ........................................................................................ 48

Bảng 3.4:

Hệ số kháng xói các loại đất huyện Đồng Hỷ .................... 50

Bảng 3.5:

Độ dốc trên các loại đất của huyện ..................................... 54

Bảng 3.6:

Bảng tính toán hệ số P huyện Đồng Hỷ năm 2013 và năm
2018 ..................................................................................... 57

Bảng 3.7:

Diện tích xói mòn đất theo các cấp độ huyện Đồng Hỷ năm
2013 và năm 2018 ............................................................... 60

Bảng 3.8:

Diện tích xói mòn đất huyện Đồng Hỷ năm 2018 phân theo
đơn vị hành chính................................................................ 61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1.

Các nhân tố chính ảnh hưởng đến xói mòn đất .................... 6

Hình 2.2.

Sơ đồ các bước tính toán hệ số R trong GIS....................... 29

Hình 2.3.

Sơ đồ quy trình xây dựng bản đồ hệ số LS......................... 33

Hình 3.1.

Bản đồ hệ số xói mòn do mưa trên địa bàn huyện Đồng Hỷ
năm 2013 và năm 2018 ....................................................... 49

Hình 3.2.

Bản đồ hệ số kháng xói đất (K) của huyện Đồng Hỷ năm 2013
và 2018 ................................................................................ 52

Hình 3.3.

Bản đồ mô hình số độ cao DEM huyện Đồng Hỷ .............. 53

Hình 3.4.

Bản đồ độ dốc năm 2013 và năm 2018 huyện Đồng Hỷ .... 53

Hình 3.5.

Bản đồ hệ số địa hình LS huyện Đồng Hỷ năm 2013 và năm
2018 ..................................................................................... 54

Hình 3.6.

Bản đồ chỉ số khác biệt thực vật NDVI huyện Đồng Hỷ năm

2013 và 2018 ....................................................................... 55

Hình 3.7.

Bản đồ hệ số lớp phủ thực vật (C) huyện Đồng Hỷ năm 2013
và năm 2018 ........................................................................ 56

Hình 3.8.

Bản đồ hệ số canh tác P huyện Đồng Hỷ năm 2013 và năm
2018 ..................................................................................... 57

Hình 3.9.

Bản đồ phân cấp xói mòn đất huyện Đồng Hỷ năm 2013 .. 58

Hình 3.10. Bản đồ phân cấp xói mòn đất huyện Đồng Hỷ năm 2018 .. 59

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Đất đai là một tài nguyên thiên nhiên quý giá của mỗi quốc gia và cũng là
yếu tố mang tính quyết định sự tồn tại và phát triển của con người và các sinh
vật khác trên trái đất. Đất đai là tài sản mãi mãi với loài người, là điều kiện để

sinh tồn, là điều kiện không thể thiếu được để sản xuất, là tư liệu sản xuất cơ
bản trong nông, lâm nghiệp. Bởi vậy, nếu không có đất đai thì không có bất kỳ
một ngành sản xuất nào, con người không thể tiến hành sản xuất ra của cải vật
chất để duy trì cuộc sống và duy trì nòi giống đến ngày nay. Trải qua một quá
trình lịch sử lâu dài con người chiếm hữu đất đai biến đất đai từ một sản vật tự
nhiên thành một tài sản của cộng đồng, của một quốc gia.
Đất đai là tư liệu sản xuất gắn liền với hoạt động của con người. Con người
tác động vào đất đai nhằm thu được sản phẩm để phục vụ cho các nhu cầu của
cuộc sống. Tác động này có thể trực tiếp hoặc gián tiếp và làm thay đổi tính
chất của đất đai có thể chuyển đất hoang thành đất sử dụng được hoặc là chuyển
mục đích sử dụng đất.
Tuy nhiên hiện nay do thực trạng sử dụng đất, do ảnh hưởng bởi các yếu
tố tự nhiên. Đất đai đã và đang bị ảnh hưởng tiêu cực. Trong đó hiện tượng xói
mòn đất là một trong những hệ quả tiêu cực mà con người và thiên nhiên gây
ra cho môi trường đất.
Đồng Hỷ có tổng diện tích tự nhiên 427,73km2, trong đó đất lâm nghiệp
chiếm 55,91%, đất sản xuất nông nghiệp 31,95%, đất phi nông nghiệp 10,78%.
Là một huyện đang có nhiều chuyển dịch về cơ cấu kinh tế xã hội do đang trong
quá trình tiếp nhận sự mở rộng địa bàn của thành phố Thái Nguyên. Đặt ra những
vấn đề cấp thiết trong sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất trong phát triển kinh tế xã
hội.
Cho đến thời điểm hiện tại, đã có một số công trình nghiên cứu khoa học
phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội của huyện Đồng Hỷ nói riêng và tỉnh Thái


2

Nguyên nói chung. Tuy nhiên chưa có đề tài nào tiến hành đánh giá xói mòn
đất bằng công nghệ GIS và viễn thám chi tiết cho khu vực này.
Công nghệ GIS ngày càng nâng cao khả năng thu thập, xử lý và phân tích

dữ liệu thông tin địa lý. Trong đó, các bài toán hỗ trợ cho đánh giá xói mòn đất
như: xử lý ảnh số, mô hình hóa địa hình, chồng ghép phân tích dữ liệu, v.v…
được tiến hành một cách hiệu quả và khách quan. Trên thế giới, việc nghiên cứu
đánh giá xói mòn đất được quan tâm tại nhiều quốc gia, đặc biệt là tại các khu
vực có nguy cơ xói mòn cao. Xuất phát từ những lí do trên và được sự nhất trí
của nhà trường, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Hoàng Văn Hùng. Tôi tiến hành
thực hiện luận văn: “Ứng dụng GIS và viễn thám trong đánh giá xói mòn đất
trên địa bàn huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng xói mòn đất huyện Đồng Hỷ dựa trên ứng dụng công
nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS).
- Đề xuất một số giải pháp chống xói mòn đất.
3. Ý nghĩa của đề tài nghiên cứu
- Ý nghĩa khoa học: Luận văn ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS)
và viễn thám để đánh giá và dự báo xói mòn đất qua việc phân tích không
gian và mối quan hệ của các nhân tố địa hình, thủy văn, thổ nhưỡng, thực
vật và con người tại huyện Đồng Hỷ.
- Ý nghĩa thực tiễn của luận văn: Đánh giá hiện trạng xói mòn đất tại
huyện Đồng Hỷ, từ đó xây dựng bản đồ xói mòn đất khu vực nghiên cứu làm
cơ sở đề xuất một số giải pháp hạn chế xói mòn đất.


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Xói mòn đất và các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất
1.1.1. Xói mòn đất
Xói mòn đất là quá trình tự nhiên làm ảnh hưởng đất tất cả các dạng địa
hình. Trong nông nghiệp, xói mòn đất là quá trình lớp đất mặt bị mang đi nơi

khác do các yếu tố vật lý như nước và gió hoặc các yếu tố liên quan đến hoạt
động trồng trọt. Trong khi xói mòn là một quá trình tự nhiên, các hoạt động của
con người làm gia tăng tốc độ xói mòn lên 10-40 lần. Xói mòn gia tăng có thể
gây ra các vấn đề tại vị trí đó hoặc những nơi khác liên quan đến các dòng trầm
tích này. Tại vị trí xói mòn như làm giảm sản lượng nông nghiệp và phá vỡ hệ
sinh thái, cả hai yếu tố này làm giảm độ phì của tầng đất mặt. Trong một vài
trường hợp, kết quả cuối cùng là sự sa mạc hóa. Các ảnh hưởng ngoài nơi xói
mòn như sự lắng đọng trầm tích trên các kênh dẫn và gây phú dưỡng các vực
nước, cũng như gây phá vỡ đường sá và nhà cửa liên quan đến trầm tích. Xói
mòn do gió và nước là hai yếu tố cơ bản làm giảm chất lượng đất; Nếu xét cả
hai trường hợp này, chúng chiếm đến 84% sự xuống cấp của đất trên toàn cầu,
nên đây là một trong những vấn đề môi trường quan trọng nhất toàn cầu.
()
Các kiểu xói mòn đất chính
Kiểu xói mòn do nước
Kiểu xói mòn do nước gây ra do tác động của nước chảy tràn trên bề mặt
(nước mưa, băng tuyết tan hay tưới tràn). Hiện tượng xói mòn do nước gây ra
đối với đất sản xuất nông nghiệp thường mạnh nhất ở các bề mặt đất trống, sau
khi làm đất chuẩn bị gieo trồng. Ðể xảy ra xói mòn, nước cần có năng lượng để
tách các hạt đất, rồi sau đó vận chuyển chúng đi. Mưa và nước có thể tách được
các hạt đất song việc vận chuyển được chúng đi bao xa phải phụ thuộc vào


4

dòng chảy. Tác động của mưa gây ra xói mòn đối với đất gồm các tác động va
đập phá vỡ, làm tách rời các hạt đất và sau đó vận chuyển các hạt đất bị phá
hủy theo các dòng chảy tràn trên mặt đất. Dòng chảy của nước có thể tạo ra các
rãnh xói, khe xói hoặc bị bóc theo từng lớp, người ta chia kiểu xói mòn do nước
gây ra thành các dạng:

- Xói mòn thẳng là sự xói lở đất, đá mẹ theo những dòng chảy tập trung,
ăn sâu tạo ra các rãnh xói và mương xói.
- Xói mòn phẳng là sự rửa trôi đất một cách tương đối đồng đều trên bề mặt
do nước chảy dàn đều, đất bị cuốn đi theo từng lớp, phiến. Khi lớp đất trên bề
mặt bị xói mòn thì rất khó khôi phục và những thiệt hại của xói mòn có thể ảnh
hưởng nghiêm trọng tới sức sản xuất của đất. Ví dụ một phép tính đơn giản nếu
đất bị xói mòn 1cm đất thì trên 1 ha đất mất đi 100m3 đất, tương đương 150 tấn,
trong đó có 6 tấn mùn và 1,5 tấn đạm. Trong khi đó, ở vùng nhiệt đới có những
nơi xói mòn làm mất 3cm đất mặt hàng năm. Riêng vùng đồi núi hàng năm bình
quân mất đi khoảng 2cm điều này làm cho đất ở đây bị thoái hóa nhanh chóng.
Trên những vùng đất cao, dốc, mưa lớn còn tạo nên những dòng chảy cực đại
trên sườn dốc và ngoài việc bào mòn lớp đất mặt chúng còn có khả năng tạo ra
những dòng xói hoặc rãnh xói. Có rãnh sâu 5 - 6m tới tận lớp đá mẹ và làm mất
đi hoàn toàn khả năng sản xuất của đất đai. ()
Kiểu xói mòn do gió
Kiểu xói mòn do gió là hiện tượng xói mòn gây ra bởi sức gió. Ðây là hiện
tượng xói mòn có thể xảy ra ở bất kì nơi nào khi có những điều kiện thuận lợi sau
đây ():
- Ðất khô, tơi và bị tách nhỏ đến mức độ gió có thể cuốn đi
- Mặt đất phẳng, có ít thực vật che phủ thuận lợi cho việc di chuyển của gió
- Diện tích đất đủ rộng và tốc độ gió đủ mạnh để mang được các hạt đất đi.
Thông thường đất cát là loại đất rất dễ bị xói mòn do gió vì sự liên kết
giữa các hạt cát là rất nhỏ, đất lại bị khô nhanh. Ảnh hưởng của xói mòn do gió


5

gây ra khá phức tạp, đất bị chuyển dịch đi có thể dưới các hình thức nhảy cóc,
trườn trên bề mặt hoặc bay lơ lửng.
1.1.2. Các quá trình xói mòn đất

1.1.2.1. Xói lở sông suối
Xói lở sông suối là một vấn đề diễn ra tại nhiều nơi trên thế giới, ở những
nơi này khi có thiên tai thì hậu quả của nó sẽ gia tăng, ảnh hưởng tiêu cực đến
sinh kế của con người và các hoạt động cộng đồng khác.
Theo Nguyễn Quang Mỹ (2005), quá trình xói lở sông suối được xác định
theo công thức về động năng của dòng chảy như sau:
F = vm2/2
Trong đó: F: là động năng của khối nước chảy
m: là khối lượng nước chảy
v: là vận tốc dòng chảy
Qua công thức trên có thể nhận xét, động năng của dòng chảy tỉ lệ thuận
với bình phương của tốc độ dòng chảy. Trong quá trình xói lở, dòng chảy tạo
ra vật liệu, phù sa. Tùy theo kích thước phù sa và tốc độ dòng chảy mà phù sa
có thể vận chuyển xuôi theo chiều dòng chảy. Khi động năng của dòng chảy
không đủ sức mang đi từng bộ phận vật chất, phù sa sẽ lắng đọng xuống dòng
sông gọi là quá trình bồi tụ.
1.1.2.2. Xói mòn và rửa trôi bề mặt
Xói mòn và rửa trôi bề mặt là quá trình xói mòn do dòng chảy tạm thời
trên sườn lúc mưa hoặc tuyết tan do chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố tự
nhiên, trong đó yếu tố địa hình là quan trọng nhất. Bên cạnh đó, yếu tố tác động
do con người cũng ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình này, các tác động này
đến chủ yếu từ các hoạt động như: Khai thác tài nguyên đất thiếu hợp lý, khai
thác tài nguyên rừng bừa bãi,…


6

1.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất
Có 5 nhân tố chính ảnh hưởng tới xói mòn đất là địa hình, đất đai, thảm
thực vật, khí hậu và con người.

Địa hình

Khí hậu
Xói mòn

Con
người

Thảm
thực vật

Đất đai

Hình 2.1: Các nhân tố chính ảnh hưởng đến xói mòn đất
Ảnh hưởng hai chiều
Ảnh hưởng tích cực
Ảnh hưởng tiêu cực

1.1.3.1. Ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến xói mòn đất
Yếu tố khí hậu có thể nói là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến xói mòn đất.
Trong các yếu tố gây xói mòn chính thì mưa là quan trọng hơn cả. Đã có nhiều
công trình nghiên cứu cả trong phòng thí nghiệm và ngoài thực địa đều cho
thấy rằng tác động của hạt mưa lớn hơn nhiều so với các yếu tố khác như hiệu
ứng cắt xé và rửa xói của dòng chảy do nước mưa gây nên. Ngoài ra có những
yếu tố ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến xói mòn như nhiệt độ không khí,
độ ẩm, tốc độ gió . . .
a. Lượng mưa: Có thể nói, một trong những nhân tố quan trọng gây ảnh
hưởng đến quá trình xói mòn đất đó chính là lượng mưa. Mức độ xói mòn cũng
phụ thuộc rất lớn vào lượng mưa tại mỗi khu vực, tại những khu vực có lượng
mưa thấp thì khả năng xói mòn là rất thấp vì lượng mưa không đủ để tạo thành

dòng chảy (vì bị mất do ngấm vào đất, bay hơi, thực vật sử dụng...) và do đó
không có khả năng vận chuyển vật chất đi xa. Lượng mưa trung bình hàng năm


7

thường phải lớn hơn 300 mm thì xói mòn do mưa mới xuất hiện rõ. Tuy nhiên,
vấn đề xói mòn do mưa còn phụ thuộc vào tỷ lệ lớp phủ trên đất có tại khu vực
đó. Với cùng lượng mưa 1.000mm tại các khu vực có độ che phủ rừng cao, mức
độ xói mòn xảy ra thấp hơn so với khu vực đất trống, đồi núi trọc. (Nguyễn
Quang Mỹ, 2005)
b. Bốc hơi nước: Một phần bốc hơi trực tiếp vào khí quyển, phần khác
bốc hơi qua hoạt động của thực vật và động vật sau đó được ngấm xuống đất
theo khe nứt, thẩm thấu. Lượng nước còn lại hình thành dòng chảy bề mặt. Vì
vậy tác động của mưa sẽ phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa chất, thổ nhưỡng
của khu vực. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm không khí thấp dẫn tới bốc hơi càng
mạnh, đất càng bị nén chặt, tốc độ và khả năng thấm ít thì lượng mưa tạo dòng
chảy bề mặt càng nhiều, . . . Do đó ảnh hưởng của trận mưa đầu và thời gian
đầu của một trận mưa ít hơn so với những trận mưa sau và ở thời gian sau vì
độ thấm của đất, và hơi ẩm của không khí đã bị thay đổi. (Nguyễn Quang Mỹ,
2005)
c. Cường độ mưa: Quá trình hình thành dòng chảy phụ thuộc nhiều vào
cường độ của trận mưa. Cường độ mưa là lượng mưa trong một thời gian nhất
định trong một đơn vị tính là mm/h. Lượng mưa hàng năm 250 mm tập trung
chỉ trong 3 tháng có thể gây ra xói mòn nhiều hơn 2.000 mm trải ra trong 1012 tháng. (Peace Corp Information Collection & Exchange, 2010)
Theo các kết quả nghiên cứu ở nhiều khu vực trên thế giới thì những trận
mưa có cường độ mưa trên 25 mm/h thì mới có tác dụng tạo nên dòng chảy và
từ đó mới gây xói mòn. Tỷ lệ lượng mưa tạo ra trong năm được tạo ra bởi các
trận mưa có cường độ lớn hơn 25 mm/h càng nhiều thì khả năng gây xói mòn
càng lớn. Nếu thời gian mưa dồn dập trong thời gian ngắn thì đó chính là tiền

đề cho sự hình thành lũ quét, trượt lở ở vùng núi ngập lụt ở hạ lưu, cùng với
việc gia tăng xói mòn đất. (Nguyễn Quang Mỹ, 2005)


8

d. Đặc tính của mưa: Đặc tính của mưa cũng ảnh hưởng lớn đến xói mòn
của đất. Mưa rào nhiệt đới gây tác hại nhiều hơn nhiều so với mưa nhỏ ở các
vùng ôn đới. Ở các vùng có khí hậu nửa khô, mưa có cường độ lớn mang tính
chất mưa rào nhưng không kéo dài vẫn gây ra xói mòn nghiêm trọng. Mặt khác
xói mòn cũng mạnh nếu lượng mưa chỉ đạt trung bình nhưng ở trên những sườn
dốc thiếu lớp phủ thực vật. Khi hạt mưa lớn (mưa rào thường có đường kính hạt
mưa lớn nhất là khoảng 5mm, ít khi lớn hơn vì nếu quá lớn sẽ không bền vững và
dễ bị phá vỡ thành các hạt nhỏ hơn) thì vận tốc khi chạm đất cũng tăng và do đó
lực phá huỷ cấu trúc đất vẫn tăng. Vận tốc cuối của hạt mưa có đường kính khoảng
5mm sẽ đạt khoảng 9m/s. (Nguyễn Quang Mỹ, 2005)
e. Thời gian mưa: Hay còn gọi là mức độ tập trung của những trận mưa.
Ở Việt Nam mưa tập trung trong 6 tháng chiếm 70 – 85% lượng mưa cả năm,
mùa mưa bắt đầu khoảng từ tháng 5 đến tháng 10, tốc độ mưa nhanh hay chậm
hơn không giống nhau ở mỗi vùng. Do mưa dồn dập như vậy mà khả năng thấm
xuống đất chỉ có tác dụng ở những trận mưa đầu, còn phần lớn sẽ tạo thành dòng
chảy bề mặt khi nước trong đất đã đạt bão hoà. Chính vì vậy mà lượng đất bị xói
mòn chủ yếu là vào mùa mưa, nhất là những nơi đất đang thời kỳ bỏ hoá không
có sự điều tiết và cản nước của lớp phủ thực vật. (Nguyễn Quang Mỹ, 2005)
f. Các yếu tố khác: Tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự xói mòn đất
như nhiệt độ không khí, sự bay hơi nước, tốc độ gió (khi mưa xuống),... Những
tác động này nếu so sánh với tác động do mưa gây ra thì có thể xem các yếu tố
này chỉ là yếu tố gián tiếp và mức độ ảnh hưởng là không đáng kể, trừ một số
trường hợp đặc biệt như lượng mưa quá nhỏ. (Nguyễn Quang Mỹ, 2005)
1.1.3.2. Ảnh hưởng của địa hình đến xói mòn đất

Địa hình ảnh hưởng rất lớn lên xói mòn và với mỗi kiểu địa hình sẽ có
những loại hình xói mòn khác nhau. Nếu địa hình núi, phân cắt có độ dốc lớn


9

thì xói mòn khe rãnh dạng tuyến diễn ra mạnh mẽ. Còn đối với những mặt sườn
phơi và địa hình thấp, thoải thì xói mòn theo diện (hay xói mòn bề mặt) sẽ
chiếm ưu thế. Với địa hình núi đá vôi thì không có hai loại hình trên mà có xói
mòn ngầm, tạo các dạng hang động. Trên lý thuyết thì những vùng núi cao, độ
dốc lớn thì được coi là những nơi có xói mòn, còn những vùng đồng bằng, nơi
có độ dốc không đáng kể thì được coi là vùng bồi tụ, tức là tích tụ vật chất bị xói
mòn từ những vùng cao xuống. Thực tế thì cả những vùng đồng bằng cũng có bị
xói mòn nhưng lượng đất mất rất ít, chủ 7 yếu là quá trình rửa trôi lớp đất màu
bề mặt và hậu quả là làm giảm độ phì của đất canh tác.
Ảnh hưởng của địa hình có thể trực tiếp hay gián tiếp đến sự xói mòn đất.
Trước hết, địa hình làm thay đổi vi khí hậu trong vùng đến ảnh hưởng gián tiếp
đến xói mòn đất thông qua tác động của khí hậu. Địa hình núi cao cùng với
sườn chắn gió ẩm là một trong những yếu tố tạo nên những tâm mưa lớn. Ảnh
hưởng trực tiếp của địa hình đến xói mòn được thông qua yếu tố chính là độ
dốc và chiều dài sườn dốc.
Độ dốc và chiều dài sườn dốc là các yếu tố địa hình có vai trò quan trọng
trong việc đánh giá xói mòn đất. Kết hợp với các yếu tố về lượng mưa, cường
độ mưa,… độ dốc, độ dài sườn dốc càng lớn thì khả năng xói mòn càng lớn.
Nó ảnh hưởng tới sự phân chia dòng nước và cường độ dòng nước chảy. Xói
mòn có thế xảy ra cường độ dốc từ 3o và nếu độ dốc tăng lên hai lần thì cường
độ xói mòn tăng lên 4 lần hoặc hơn.
Như vậy độ dốc và độ dài sườn dốc ảnh hưởng lớn đến xói mòn đất, nhất
là đối với các khu vực có điều kiện lớp đất phủ thực vật mỏng. Do vậy việc quy
hoạch sử dụng đất trong nông nghiệp là cần thiết để giảm khả năng xói mòn đất

khi sử dụng không đúng những vùng đất dốc. Theo Viện Quy hoạch thiết kế
nông nghiệp, độ dốc được phân loại như sau: 0 – 3o, 3 – 8o, 8 – 15o, 15 – 25o,
>25o. (Viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp, 2010)
1.1.3.3. Ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đến xói mòn đất


10

Việc đánh giá xói mòn thông qua độ dày lớp phủ thực vật là một trong
những yếu tố không thể thiếu. Tại các khu vực với các điều kiện lượng mưa,
độ dốc, loại đất,… như nhau thì khu vực nào có lớp phủ thực vật dày luôn có
mức độ xói mòn thấp hơn. Lớp thảm thực vật được coi như một lớp lá chắn bảo
vệ đất, hạn chế sự tác động của dòng chảy lên chất lượng đất. Cơ chế làm suy
giảm mức độ xói mòn đất của thảm thực vật thông qua khả năng thấm nước,
giảm tốc độ gió, giảm tốc độ dòng chảy nhờ bộ rễ và thảm lá.
1.1.3.4. Ảnh hưởng của loại đất đến quá trình xói mòn đất
a. Thành phần cơ giới của đất: Mỗi loại đất có một đặc tính lý, hóa học
khác nhau, việc phù hợp với các loại cây trồng để tạo nên lớp phủ thực vật cũng
khác nhau. Bên cạnh đó, mỗi loại đất lại có tính thấm nước, giữ nước khác nhau
do đó, có thể nói, thành phần cơ giới của đất cũng là một trong những yếu tố
ảnh hưởng tới quá trình xói mòn đất.
b. Cấu trúc đất: Độ xói mòn của đất là ước tính khả năng của đất để
chống xói mòn, dựa trên các đặc tính vật lý của từng loại đất. Kết cấu là đặc
tính chính ảnh hưởng đến sự ăn mòn, nhưng cấu trúc, chất hữu cơ và tính thấm
cũng góp phần. Nói chung, các loại đất có tốc độ xâm nhập nhanh hơn, hàm
lượng chất hữu cơ cao hơn và cấu trúc đất được cải thiện có khả năng chống
xói mòn cao hơn. Cát, đất mùn cát và đất có kết cấu mùn có xu hướng ít bị xói
mòn hơn phù sa, cát rất mịn và một số loại đất có kết cấu đất sét.
Mức độ xói mòn trong quá khứ cũng có ảnh hưởng đến sự xói mòn của
đất. Nhiều loại đất dưới bề mặt bị phơi nhiễm trên các vị trí bị xói mòn có xu

hướng dễ bị xói mòn hơn so với đất ban đầu là do cấu trúc kém hơn và chất hữu
cơ thấp hơn. Các mức dinh dưỡng thấp hơn thường liên quan đến lớp đất dưới
đất góp phần làm giảm năng suất cây trồng và độ che phủ của cây trồng kém
hơn, do đó cung cấp bảo vệ cây trồng ít hơn cho đất. (Jim Ritter, 2012)
1.1.3.5. Ảnh hưởng của con người đến xói mòn đất


11

Trong tự nhiên, có rất nhiều yếu tố tác động chính đến quá trình xói mòn
của đất. Tuy nhiên, con người lại chính là một trong những nhân tố khiến quá
trình đó diễn ra nhanh và mạnh mẽ hơn.
Xét về mặt tích cực, con người sử dụng đất vào mục đích sản xuất nông
nghiệp góp phần suy giảm quá trình xói mòn đất thông qua các biện pháp canh
tác hợp lý như canh tác theo đường đồng mức, bón phân hợp lý cho cây trồng,
sử dụng các hình thức sản xuất nông – lâm kết hợp,… Ngoài ra, con người cũng
ngày càng chú trọng đến việc giảm nhẹ mức độ xói mòn đất thông qua những
nghiên cứu khoa học về đánh giá mức độ xói mòn và tìm ra giải pháp khắc
phục.
Song, xét về mặt tiêu cực, con người đã gây ra nhiều tác động tiêu cực đối
với môi trường nói riêng và môi trường đất nói chung như khai thác tài nguyên
đất bất hợp lý, lạm dụng sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học quá mức, đặc
biệt là tình trạng phá rừng để mở rộng đất sản xuất nông nghiệp hay xây dựng
cơ sở hạ tầng….
1.2. Nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới
Đã từ lâu qua quá trình chặt phá rừng, khai thác đất trồng trọt, người ta
đã phát hiện đất đồi núi rất nhanh chóng bị suy thoái do hiện tượng đất bị xói
mòn, rửa trôi. Nghiên cứu của N. Hudson (1981) cho thấy vấn đề bảo vệ đất và
chống xói mòn đã được các nhà triết học cổ đại đề cập đến. Platon (427-347
trước Công nguyên) đã nêu ra được mối quan liên quan giữa lũ lụt và xói mòn

đất với việc tàn phá rừng. Từ thế kỷ 18, các nhà khoa học bắt đầu xúc tiến các
công trình nghiên cứu về xói mòn và các biện pháp chống xói mòn bảo vệ đất
dốc. Các công trình của các tác giả phải kể đến như: phương trình xói mòn đất
của Horton (1945), phương trình mất đất của Musgave (1947), phương trình
phá hủy kết cấu hạt mưa của Ellison (1945); phương trình xói mòn mặt của
Dragoun (1962), Geoge Fleming (1981); phương trình mất đất phổ dụng USLE
của Wischmeier và Smith (1958); mô hình mô phỏng quá trình bồi lắng của


12

Fleming và Fahmy (1973), mô hình xói mòn đất dốc của Foster và Meyer
(1975); phương trình mất đất của M. Lafflen (1991); mô hình xói mòn đất châu
Âu (EUROSEM); mô hình WEPP của Phòng Nghiên cứu Quốc gia về Xói mòn
đất của Mỹ; mô hình SWAT của tiến sĩ Jeff Arnold ở Trung tâm Phục vụ
Nghiên cứu Nông nghiệp, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ…
1.2.1. Các nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới
Trong những năm qua, ngành khoa học – công nghệ ngày một phát triển
hơn và được ứng dụng rộng rãi vào các ngành khác. Trong đó ứng dụng công
nghệ GIS đối với vấn đề xói mòn đất và dự báo mức độ xói mòn đất trong tương
lai tại từng khu vực đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và
chứng minh.
Orhan Dengiz, Tugrul Yakupoglu and Oguz Baskan, đánh giá xói mòn đất
bằng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và điều khiển từ xa nghiên cứu cảm biến
(RS) từ lưu vực sông Ankara-Guvenc, Thổ Nhĩ Kỳ (Soil erosion assessment
using geographical information system (GIS) and remote sensing (RS) study
from Ankara-Guvenc Basin, Turkey). Theo phân loại sử dụng đất, loại đất phổ
biến nhất tại khu vực lưu vực sông Ankara-Guvenc, Thổ Nhĩ Kỳ là đất hoang
(50,5%), mưa (36,4%), đất rừng tuần (3,2%), đất tưới (0,7%) và các vùng đất
khác (đá cây trồng và hồ) (9,2%). Mỗi đặc tính đất đai cũng được coi là một

lớp chuyên đề trong quá trình hệ thống thông tin địa lý (GIS). Sau khi kết hợp
các lớp, bản đồ nguy cơ xói mòn đất được tạo ra. Kết quả cho thấy 44,4% diện
tích nghiên cứu có nguy cơ xói lở đất cao, trong khi 42% diện tích nghiên cứu
là không đáng kể và hơi dễ bị xói lở. Ngoài ra, nó đã được tìm thấy rằng chỉ có
12,6% của tổng số khu vực có nguy cơ xói lở vừa phải. Hơn nữa, các biện pháp
quản lý đất đai bảo tồn cũng được đề xuất cho các khu vực có nguy cơ xói lở
vừa phải, cao và rất cao ở lưu vực sông Ankara-Guvenc. (Orhan Dengiz, Tugrul
Yakupogle and Oguz Baskan, 2009)


13

R.J.Patil, S.K.Sharma & S.Tignath, đánh giá xói mòn đất khu vực nông
nghiệp dựa trên công nghệ viễn thám và GIS (Remote Sensing and GIS based
soil erosion assessmentfrom an agricultural watershed). Trong nghiên cứu này,
lưu vực sông ShakkarRiver, lưu vực sông Narmada nằm ở các huyện
Narsinghpur và Chhindwara của Madhya Pradesh, Ấn Độ, đã được chọn.
Phương trình mất đất phổ quát (USLE) được tích hợp với phương pháp RS và
GIS được sử dụng để dự đoán sự phân bố không gian của sự xói mòn đất trên
cơ sở tế bào xảy ra trong khu vực nghiên cứu. Các bản đồ chuyên đề các yếu tố
USLE như hệ số lượng mưa (R), hệ số kháng xói của đất (K), topographicfactor
(LS), yếu tố quản lý cây trồng / che phủ (C), và yếu tố thực hành bảo quản / hỗ
trợ (P) được chuẩn bị bằng cách sử dụng dữ liệu lượng mưa hàng năm, bản đồ
đất , mô hình độ cao kỹ thuật số (DEM) và chương trình C ++ thực thi và hình
ảnh vệ tinh của khu vực tương ứng trong môi trường GIS. Tốc độ xói mòn đất
hàng năm được ước tính trong 10 năm (1997-2006), và trong giai đoạn này, tốc
độ mất trầm tích hàng năm từ nghiên cứu đã thay đổi từ 6,45 đến 13,74 t / ha /
năm với tốc độ trung bình hàng năm là 10,04 t / ha /năm. Tỷ lệ phần trăm giữa
các giá trị mô phỏng và quan sát thay đổi từ 2,68 đến 18,73% với hệ số xác
định (R2) là 0,911. (R.J. Patil, S.k.Sharma & S.Tignath, 2015)

Qing-feng ZHAN, GaLiWANGab, Fa-qiWUa, đánh giá xói mòn bằng
công nghệ GIS tại lưu vực sông Nihe Gou (GIS-Based Assessment of Soil
Erosion at Nihe Gou Catchment). Bài báo đã thảo luận lý thuyết và phương
pháp đánh giá xói mòn đất và thiết lập một quy trình thực hiện theo các yếu tố
USLE kết hợp với các bản đồ giấy và DEM. Các yếu tố của USLE - R, K, S,
L, P và C đã được điều chỉnh theo khu vực thử nghiệm, lưu vực sông Nihe Gou
ở huyện Chunhua thuộc tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc. Sau đó, các tham số của
USLE được đánh giá riêng lẻ và sáp nhập để tính toán lượng mất đất trong các
năm tương ứng, 1977 và 2003. Để lấy được tất cả các yếu tố cần thiết, TIN
được tạo ra từ một bản đồ đường viền giấy. Hơn nữa, các bản đồ giấy chuyên


14

đề và dữ liệu khí hậu đã hoàn thành nguồn thông tin để thực hiện. Các phương
pháp định lượng tích hợp với GIS đã được áp dụng trong quá trình này. Việc
xác minh kết quả được thực hiện so sánh tình hình thực tế tại khu vực thử
nghiệm với các bản đồ chuyên đề. Nó cho thấy các nguyên tắc và phương pháp
này là hợp lý và khả thi và có thể cung cấp cơ sở hoặc tham chiếu cho các khu
vực xa hơn của Cao nguyên Loess Trung Quốc. (Qing-feng ZHAN,
GaliWANGab, Fa-qiWUA, 2016)
Mali Vijay Kisan, Pathak Khanindra, Tiwari Kamlesh Narayan and
Tripathy Swarup Kumar, đánh giá xói mòn đất và rủi ro mất đất xung quanh
đỉnh đồi khu rừng Saranda, Jharkhand (Remote sensing and GIS based
assessment of soil erosion and soil loss risk around hill top surface mines
situated in Saranda Forest, Jharkhand). Phân tích định lượng xói mòn đất thay
đổi trong 7 năm do hoạt động khai thác ở hai ngọn đồi lân cận ở Quận WestSinghbhum, Jharkhand, được báo cáo. Dữ liệu của CartoSat-1, ETMþ và LISSIV cung cấp các đầu vào không gian trong phương trình mất đất chung (USLE)
và Morgan, Morgan và Finney (MMF), được sử dụng để dự đoán sự xói mòn
đất trung bình hàng năm trong giai đoạn 2001 –2008 trong một hệ thống thông
tin địa lý (GIS), trong sáu lớp riêng biệt. Trong phân tích so sánh của giai đoạn

7 năm, mô hình MMF cho thấy hệ số biến thiên thấp hơn 0,71 (2001) và 0,84
(2008) trong dự đoán tổn thất đất trung bình hàng năm, tăng 16% (81,3–94,2 t
ha1 năm), trong khi trong trường hợp USLE, các hệ số biến thiên là 3,88 (2001)
và 1,94 (2008), với mức tăng 61% (48,56–78,38 t ha1) yr1). Hệ số tương quan
của các mô hình này là 0,1 (2001) và 0,36 (2008), cho thấy cả hai mô hình dự
đoán khác nhau đáng kể do các yếu tố khác nhau được xem xét. Nhìn chung,
mô hình MMF dự đoán tỷ lệ xói mòn đất cao hơn nhưng ít biến động hơn USLE.
Cả hai mô hình cho thấy tỷ lệ xói mòn đất đã tăng đáng kể bởi các hoạt động
nhân loại trong khu vực, do đó cần xem xét cẩn thận. Không thể duy trì cùng
một cảm biến và dữ liệu hình ảnh. Sửa lỗi có thể làm giảm xói mòn, nhưng nó


15

vẫn sẽ vẫn còn đáng kể cho việc lập kế hoạch trong tương lai. (Mali Vijay
Kisan, Pathak Khanindra, Tiwari Kamlesh Narayan and Tripathy Swarup
Kumar, 2016)
Filippo Catani, Minja Kukavicic, Caterina Paoli, sử dụng công nghệ GIS
và viễn thám đánh giá nguy cơ xói mòn đất trong cảnh quan Đảo Địa Trung
Hải (GIS and Remote Sensing Technologies for the Assessment of Soil Erosion
Hazard in the Mediterranean Island Landscapes). Nghiên cứu được xây dựng
nhằm phát triển một phương pháp dựa trên RS và GIS để đánh giá một mô hình
đa thời gian để dự đoán và quản lý mất đất ở Naxos. Mô hình này, một phiên
bản phân phối được sửa đổi của phương trình USLE, dựa trên một tập các biến
phụ thuộc vào độ che phủ đất, đặc điểm đất, thủy văn và hình thái học. Các kỹ
thuật viễn thám và khảo sát thực địa và đo lường, áp dụng cho các giai đoạn
khác nhau từ năm 1987 đến 2006, đã được sử dụng để sản xuất đất, phủ đất,
bản đồ địa hình và địa chất dựa trên GIS. Dữ liệu này đã được sử dụng để đánh
giá tiềm năng mất đất thông qua ứng dụng phân tán dựa trên tế bào của phương
trình USLE đã được sửa đổi bằng cách sử dụng các công cụ GIS. Kết quả cho

thấy đã có sự gia tăng đáng kể về tổn thất đất từ năm 1987 đến thời điểm gần
đây và kịch bản tương lai dự đoán một sự mất mát hoàn toàn có thể xảy ra ở
đảo Naxos trong thế kỷ tiếp theo, trừ khi các biện pháp đối phó được thực hiện.
Nghiên cứu đã chứng minh rằng thực hành bảo tồn đất đã bị suy thoái trong 30
năm qua chủ yếu do sự thay đổi sử dụng đất rộng rãi và sự bỏ hoang nông
nghiệp từ các cộng đồng nông thôn đã thay đổi hoạt động chính của họ đối với
phát triển và khai thác du lịch. Filippo Catani, Minja Kukavicic, Caterina Paoli,
2014)
1.2.2. Các phương pháp đánh giá xói mòn đất
Việc đánh giá xói mòn đất có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp
như:


16

a) Phương pháp phân loại phân vùng lãnh thổ theo mức độ xói mòn
 Phương pháp đánh giá xói mòn dùng đồng vị 137Cs
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp 137Cs để đánh giá xói mòn đất dựa
trên đặc tính hóa học của Caesium. 137Cs là môi trường do con người gây ra
hạt nhân phóng xạ, được phóng thích vào khí quyển bằng thử nghiệm vũ khí
hạt nhân vào những năm 1950 và những năm 1960, theo đó các hạt nhân phóng
xạ lan sang tầng bình lưu và dần dần xuống mặt đất. Ngoài ra, các cuộc thí
nghiệm tại những khu vực nhỏ hơn là tại các khu vực xảy ra các vụ tai nạn nhà
máy điện hạt nhân (chẳng hạn như Chernobyl và Fukushima-Daiichi Tai nạn).
Khi 137C tiếp xúc với vật liệu đất, nó liên kết chắc chắn với chất keo đất và
thường không được chuyển giao bởi các quá trình như lọc hoặc hấp thụ thực
vật. Nó có thể di chuyển chỉ cùng với các hạt đất và điều này có nghĩa là bất kỳ
thay đổi trong 137Cs chỉ ra sự xuất hiện của các quá trình phân phối lại đất
bằng các tác nhân vật lý (ví dụ: đất xói mòn).
Để giải thích thành công phương pháp 137Cs, lựa chọn đúng vị trí tham

chiếu quan trọng. Việc lấy mẫu 137Cs phải bắt đầu bằng việc lấy mẫu tăng dần
theo chiều sâu để xác định sự phân bố độ sâu của ô nhiễm 137Cs; lõi số lượng
lớn tiếp theo mẫu sau đó nên được thu thập sau khi thiết kế lưới hoặc nhiều mặt
cắt.
Việc phân tích hàm lượng 137Cs trong đất được thực hiện bằng phương
pháp quang phổ gamma. 137C có thể dễ dàng đo bằng quang phổ gamma vì nó
cung cấp một đỉnh cực mạnh (ở 662 keV năng lượng) có thể nhận dạng tốt trong
phổ năng lượng tia gamma. Sau dữ liệu thu thập (hàng tồn kho 137Cs và tốc độ
xói mòn đất được tính toán), xử lý dữ liệu và giải thích dữ liệu sau. Dữ liệu thu
được có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau, chẳng hạn như đặc
trưng cho sự xói mòn trên một loạt các môi trường hoặc sử dụng đất; ước tính
tác động của quản lý đất đai và luân canh cây trồng đối với xói mòn đất; và
đánh giá hiệu quả của các biện pháp bảo tồn đất cụ thể. Ấn phẩm này mô tả các