Nghiên cứu đặc điểm xói mòn tiềm tàng trên đất canh tác sau nương rẫy tại xã bình văn huyện chợ mới tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------------

MA THỊ THIỆN
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM XÓI MÕN TIỀM TÀNG TRÊN ĐẤT
CANH TÁC SAU NƢƠNG RẪY TẠI XÃ BÌNH VĂN
HUYỆN CHỢ MỚI - TỈNH BẮC KẠN

KHÓA LUÂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chun ngành
Khoa
Khóa học

: Chính quy
: Nơng lâm kết hợp
: Lâm nghiệp
: 2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------------

MA THỊ THIỆN
Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM XÓI MÕN TIỀM TÀNG TRÊN ĐẤT
CANH TÁC SAU NƢƠNG RẪY TẠI XÃ BÌNH VĂN
HUYỆN CHỢ MỚI - TỈNH BẮC KẠN

KHÓA LUÂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo
Chun ngành
Khoa
Khóa học
Giảng viên hƣớng dẫn

: Chính quy
: Nơng lâm kết hợp
: Lâm nghiệp
: 2011 - 2015
: ThS. Nguyễn Thị Thu Hoàn

Thái Nguyên, năm 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân tôi, các số
liệu và kết quả của q trình điều tra trên thực địa hồn tồn trung thực chưa
cơng bố trên các tài liệu nếu có sai tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.

Xác nhận của GVHD

Thái Nguyên, ngày 19 tháng 5 năm 2013
Sinh viên

Ma Thị Thiện

Hội đồng chấm phản biện


i
LỜI CẢM ƠN
Thực tập có vai trị rất quan trọng đối với mỗi sinh viên sau khi thực
hiện một khóa học. Đây là thời gian để sinh viên cọ xát với những công việc
thực tế mà sau này ra trường sẽ tiếp xúc, đồng thời giúp cho sinh viên hệ
thống lại những kiến thức đã học để áp dụng vào quá trình nghiên cứu làm đề
tài, giúp nâng cao phát huy tri thức sáng tạo của bản thân nhằm phục vụ tốt
hơn cho công việc.
Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được sự nhất trí của nhà
trường và khoa Lâm Nghiệp, em được về xã Bình Văn - Chợ Mới - Bắc Kạn
để thực hiên đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm xói mịn tiềm tàng trên đất canh
tác sau nương rẫy tại xã Bình Văn - huyện Chợ Mới - tỉnh Bắc Kạn”.
Qua thời gian tiến hành điều tra, khảo sát, đánh giá thực tế em đã hoàn
thành chuyên đề tốt nghiệp. để đạt được kết quả này em xin bày tỏ lịng biết
ơn sâu sắc tới thầy, cơ giáo hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Thu Hoàn cùng
toàn thể các thầy cô giáo trong khoa, sự giúp đỡ của chính quyền xã Bình Văn
và các hộ nơng dân trên địa bàn xã đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để em hoàn
thành đề tài tốt nghiệp trong thời gian nhà trường quy định.
Do thời gian có hạn, kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế nên đề tài
khó tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận được những ý kiến đóng góp
bổ sung q báu của các thầy cơ giáo cùng các bạn để đề tài của em được đầy
đủ và hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên... tháng 6 năm 2013

Sinh viên

Ma Thị Thiện


ii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của độ dốc đến xói mịn đất ........................................... 7
Bảng 2.2. Thống kê một số cây lương thực chính .......................................... 22
Mẫu biểu 3.1. Lượng nước thấm theo khoảng thời gian ở mỗi thí nghiệm ... 29
Bảng 4.1. Hiện trạng rừng và đất rừng năm 2014 xã Bình Văn ..................... 32
Bảng 4.2. Đặc điểm chung của các ơ thí nghiệm ............................................ 34
Bảng 4.3. Đặc điểm về độ ẩm và lượng mưa của khu vực qua các năm ........ 35
Bảng 4.4. Đặc điểm vật lý của của đất ............................................................ 37
Bảng 4.5. Tính thấm của đất ở trạng thái đại diện .......................................... 39
Bảng 4.6. Đánh giá sức thấm nước của đất..................................................... 39
Bảng 4.7. Kết quả phân tích các chỉ tiêu của đất ............................................ 41
Bảng 4.8. Tính toán hệ số LS .......................................................................... 43
Bảng 4.9. Tổng hợp các hệ số của phương trình (1) ....................................... 44
Bảng 4.10. Dự đoán lượng mất đất hàng năm các đối tượng nghiên cứu ở các
độ dốc khác nhau ................................................................................. 45
Bảng 4.11. Thống kê diện tích và dự đốn lượng đất mất hàng năm tại khu
vực nghiên cứu .................................................................................... 46


iii
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Các nhân tố chính ảnh hưởng đến xói mịn đất................................. 5
Hình 3.1. Biểu đồ lượng mưa 2009 - 2012 ..................................................... 36

iv
DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Ý nghĩa

OTC

Ơ tiêu chuẩn

ODB

Ơ dạng bản

TB

Trung bình

TPCG

Thành phần cơ giới

VRR

Vật rơi rụng

UBND

Ủy ban nhân dân


v
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ..................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT .......................................... iv
MỤC LỤC ......................................................................................................... v
PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 3
1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 4
2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4
2.1.1. Xói mịn đất ............................................................................................. 4
2.1.2. Các q trình xói mịn đất ....................................................................... 4
2.1.2.1. Xói lở sơng suối ................................................................................... 4
2.1.2.2. Xói mịn và rửa trơi bề mặt .................................................................. 5
2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn ...................................................... 5
2.1.3.1. Ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến xói mịn đất .......................... 6
2.1.3.2. Ảnh hưởng của địa hình đến xói mịn đất ............................................ 6
2.1.3.3. Ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đến xói mịn đất ............................... 8
2.1.3.4. Ảnh hưởng của đất đến q trình xói mịn đất ..................................... 8
2.1.3.5. Ảnh hưởng của con người đến xói mịn đất ......................................... 8
2.2. Nghiên cứu xói mịn đất trên thế giới và Việt Nam ................................... 9

2.2.1 Nghiên cứu xói mịn đất trên thế giới ...................................................... 9
2.2.1.1 Các xu hướng mới trong nghiên cứu xói mịn .................................... 10


vi
2.2.1.2. Các phương pháp đánh giá xói mịn đất............................................. 10
2.2.1.3. Các mơ hình đánh giá xói mịn đất .................................................... 11
2.2.1.4. Mơ hình kinh nghiệm ......................................................................... 11
2.3. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ......................... 20
2.3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 20
2.3.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 20
2.3.1.2. Địa hình .............................................................................................. 20
2.3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng ...................................................................... 20
2.3.1.4. Khí hậu thuỷ văn ................................................................................ 21
2.3.2. Thực trạng phát triển các ngành kinh tế ................................................ 22
2.3.2.1. Kinh tế nông nghiệp ........................................................................... 22
2.3.2.2. Tài nguyên rừng ................................................................................. 23
2.3.3. Thực trạng cơ sở hạ tầng ....................................................................... 24
2.3.3.1. Giao thông .......................................................................................... 24
2.3.3.2. Thủy lợi .............................................................................................. 25
2.3.3.3. Y tế ..................................................................................................... 25
2.3.3.4. Văn hóa .............................................................................................. 25
2.3.3.5. Thương mại, dịch vụ .......................................................................... 25
2.3.3.6. Thành phần dân tộc, dân số ................................................................ 26
2.3.3.7. Thực trạng phát triển các khu dân cư ................................................. 26
PHẦN 3. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 27
3.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 27
3.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 27
3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 27

3.3.1. Đặc điểm lập địa khu vực nghiên cứu và ảnh hưởng của các yếu tố tới
q trình xói mịn đất ...................................................................................... 27


vii
3.3.2. Đánh giá đặc trưng thấm nước của đất ................................................. 27
3.3.3. Dự đốn xói mịn đất tại khu vực nghiên cứu ....................................... 27
3.3.4. Đề xuất một số giải pháp cải thiện khả năng thấm giữ nước và hạn chế
xói mịn đất rừng ............................................................................................. 27
3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 27
3.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp .................................................... 27
3.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm.............................................................. 27
3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu, lấy mẫu ................................................. 28
3.4.3.1. Đào và mô tả phẫu diện...................................................................... 28
3.4.3.2. Lấy mẫu phân tích chỉ tiêu vật lí đất .................................................. 28
3.4.3.3. Xác định tính thấm của đất ................................................................ 28
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 32
4.1. Hiện trạng rừng và đất rừng tại khu vực nghiên cứu ............................... 32
4.2. Đặc điểm lập địa và yếu tố ảnh hưởng đến xói mịn................................ 34
4.3. Đặc điểm thấm nước của đất .................................................................... 38
4.4. Kết quả nghiên cứu về khả năng xói mịn tiềm tàng tại khu vực nghiên
cứu ................................................................................................................... 40
4.4.1. Hệ số xói mịn do mưa tại khu vực ....................................................... 40
4.4.2. Hệ số xói mịn đất ................................................................................. 40
4.4.3. Hệ số địa hình........................................................................................ 42
4.4.4. Hệ số thảm thực vật C ........................................................................... 43
4.4.5. Hệ số bảo vệ đất .................................................................................... 44
4.4.6. Kết quả dự đốn lượng đất xói mịn tiềm tàng trên trạng thái Ia, Ib, Ic,
IIa, Ngô và Keo tuổi 2 tại xã Bình Văn, huyện Chợ Mới .............................. 45
4.5. Đề xuất một số giải pháp cải thiện khả năng thấm và giữ nước và hạn chế

xói mịn đất rừng ............................................................................................. 47
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 50


viii
5.1. Kết luận .................................................................................................... 50
5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tiếng Việt
II. Tiếng Anh


1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, là tư liệu đặc biệt, là
thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là tư liệu lao động
chính của nền kinh tế nơng - lâm nghiệp. Tuy nhiên, trong vài thập kỷ gần
đây, cùng với sự gia tăng dân số, khai thác các nguồn tài nguyên khoáng sản,
thảm thực vật, đất đai đã và đang được sử dụng ở mức độ cao, thậm chí khơng
hợp lý. Nhiều nơi, việc khai thác thiếu ý thức ngày càng làm cho q trình xói
mịn đất xảy ra nghiêm trọng, độ phì nhiêu ngày càng giảm, nhiều nơi trơ sỏi
đá, trở thành đất trống, đồi núi trọc, nhất là nơi địa hình đồi núi dốc.
Xói mịn đất là quá trình phá hủy lớp thổ nhưỡng (bao gồm cả phá hủy
thành phần cơ, lý, hóa, chất dinh dưỡng v.v… của đất) dưới tác động của các
nhân tố tự nhiên và nhân sinh làm giảm độ phì của đất, gây ra bạc mầu, thối
hóa đất, laterit hóa, chất dinh dưỡng v.v…Nguyễn Quang Mỹ (2015)[9], ảnh
hưởng trực tiếp tới sự sống và phát triển của thảm thực vật rừng, thảm cây
trồng khác.

Huyện Chợ Mới nằm ở phía Nam của tỉnh Bắc Kạn có tổng diện tích tự
nhiên là 60.651,0 ha trong đó có 42.438,0 ha là rừng sản xuất và 9.255,4 ha
rừng phòng hộ và hầu hết là rừng phòng hộ đầu nguồn (Sở NN và PTNT tỉnh
Bắc Kạn (2009)[15], địa hình núi cao, bị chi phối bởi các dãy núi cánh cung
kéo dài từ bắc xuống nam, địa hình có bề mặt bị bào mịn, chia cắt mạnh, thấp
dần về phía Nam với những đồi núi thấp dạng bát úp, ít hiểm trở hơn và mở
rộng bởi những thung lũng sông hoặc thung lũng chân núi. Kết quả phân tích
các đợt khảo sát tại thực địa đã cho thấy nhiều khu vực dốc cao, cự ly gần với
dịng sơng, làng bản…Hiện tượng xói mịn, rửa trơi đang xảy ra mạnh. Tuy


2
nhiên, đến nay cịn thiếu các nghiên cứu về xói mòn đất trên địa bàn huyện
Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn, thực tế này đã gây khó khăn cho sản xuất, cụ thể là:
− Thiếu các dự đoán về lượng đất xói mịn tiềm tàng của một số trạng
thái thảm thực vật chưa có rừng; Trên quan điểm bảo vệ đất hạn chế xói mịn,
ở các trạng thái thực vật khác nhau nguy cơ xói mịn tiềm ẩn là khác nhau, do
vậy tùy vào đặc điểm của từng yếu tố ảnh hưởng như độ dốc, chiều dài sườn
dốc, loại đất và trạng thái thực bì khác nhau mà cần phải tính tốn lượng xói
mịn tiềm ẩn làm cơ sở đề xuất các biện pháp bảo vệ đất.
− Thiếu các đánh giá mức độ xói mịn trong từng điều kiện cụ thể, làm
cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật hoàn chỉnh, các kiểu sử dụng đất phù hợp
trong từng điều kiện cụ thể, đây là một trong những nguyên nhân làm cho kết
qủa của hoạt động bảo vệ đất còn hạn chế.
Để giảm thiểu xói mịn ở khu vực miền núi, các vấn đề cần được
nghiên cứu bao gồm: quá trình xói mịn, ngun nhân, các yếu tố ảnh hưởng
và vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên. Từ trước đến nay, có nhiều phương pháp
nghiên cứu, đánh giá xói mịn đất được các tác giả trong và ngoài nước sử
dụng, trong đó, việc sử dụng phương trình mất đất tổng quan của Wischmeier
W.H và Smith D.D để tính tốn lượng đất xói mịn tiềm tàng ở mỗi lưu vực,

mỗi vùng lãnh thổ là rất cần thiết.
Với các lý do nêu trên, tôi chọn đề tài: Nghiên cứu quá đặc điểm xói
mịn tiềm tàng trên đất canh tác sau nương rẫy tại xã Bình Văn - huyện
Chợ Mới - tỉnh Bắc Kạn.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Dự báo xói mịn đất phục vụ quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên đất
đai tại Xã Bình Văn, huyện Chợ Mới.


3
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá được thực trạng về đất đai, các yếu tố ảnh hưởng đến xói mịn
làm cơ sở tính tốn lượng xói mịn tiềm tàng.
Tính tốn lượng đất xói mịn tiềm tàng cho một số trạng thái và đề xuất các
giải pháp tác động cải thiện khả năng thấm, giữ nước và hạn chế xói mịn đất.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu
Việc nghiên cứu đề tài giúp sinh viên củng cố lại những kiến thức đã
học, hiểu hơn khi được nghiên cứu ngoài thực địa. nghiên cứu giúp cho sinh
viên ra trường có kiến thức và kỹ năng làm việc hơn.
Ý nghĩa thực tiễn
Có thể nhận thấy đối với nơng, lâm nghiệp khơng có sự thối hóa đất
nào mạnh và hiểm họa hơn xói mịn bởi nó liên quan tới các quá trình mất đất,
mất chất dinh dưỡng và nước cho cây trồng đồng thời gây các tác động xấu
tới mơi trường. Do đó việc nghiên cứu xói mịn là vô cùng cần thiết cho mọi
quốc gia, đặc biêt là nước ta là một nước nằm trong vành đai nhiệt đới với ¾
diện tích đất tự nhiên là đồi núi, thường xun chịu hậu quả do xói mịn gây
ra thì việc khống chế hiên tượng xói mịn đất càng trở nên cực kỳ quan trọng
để bảo vệ độ phì nhiêu của đất và bảo vệ môi trường sinh thái.

4
PHẦN 2
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Xói mịn đất
Có nhiều định nghĩa về xói mòn đất, để phù hợp với khu vực nghiên
cứu, Đề tài sử dụng định nghĩa của Nguyễn Quang Mỹ [9]: Xói mịn đất (soil
erosion) là q trình phá hủy lớp thổ nhưỡng (bao gồm phá hủy các thành
phần, cơ, lý, hóa, chất dinh dưỡng v.v… của đất) dưới tác động của các nhân
tố tự nhiên và nhân sinh làm giảm độ phì của đất, gây ra bạc mầu, thối hóa
đất, laterit hóa, chất dinh dưỡng v.v…(Nguyễn Ngọc Lung, 1997) [8], ảnh
hưởng trực tiếp tới sự sống và phát triển của thảm thực vật rừng, thảm cây
trồng khác.
Xói mịn gồn 2 loại:
Xói mịn bề mặt: Là loại xói mịn do mưa và băng tuyết tan. Kiểu xói mịn
này thường gặp trên sườn và đỉnh phân thủy cũng như ở trên các bồn thu nước.
Xói mịn theo dịng: Là kiểu xâm thực, xói mịn tập trung trong các dải
trũng như các rãnh sâu, thung lũng, sơng suối. Xâm thực theo dịng chia làm 2
loại là xâm thực sâu và xâm thực ngang.
2.1.2. Các q trình xói mịn đất
Các q trình xói mịn gồm: Xói lở sơng suối và xói mịn, rửa trơi bề mặt.
2.1.2.1. Xói lở sơng suối
Q trình xói lở sơng xuối được xác định theo công thức về động năng
của dịng chảy (Phạm Ngọc Dũng, 1991) [3].
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

5
Như vậy động năng của dòng chảy tỉ lệ thuận với bình phương của tốc
độ dịng chảy. Trong q trình xói lở, dịng chảy tạo ra vật liệu, phù sa. Tùy theo
kích thước phù sa và tốc độ dịng chảy mà phù sa có thể vận chuyển xi theo
chiều dịng chảy. Khi động năng của dịng chảy khơng đủ sức mang đi từng bộ
phận vật chất, phù sa sẽ lắng đọng xuống dịng sơng gọi là q trình bồi tụ.
2.1.2.2. Xói mịn và rửa trơi bề mặt
Là q trình xói mòn do dòng chảy tam thời trên sườn dốc lúc mưa
hoặc tuyết tan và chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố tự nhiên, trong đó yếu
tố địa hình là quan trọng nhất.
2.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn
Các nhân tố chính ảnh hương đến q trình xói mịn đất gồm: khí hậu,
địa hình, đất đai, thảm thực vật và con người, được mơ tả trong hình 2.1:
Địa
hình

Khí
hậu

Xói
mịn
Con
người

Đất
đai
Thảm
thực

vật

A/H tích cực
A/H tiêu cực
A/H hai chiều
Hình 2.1. Các nhân tố chính ảnh hƣởng đến xói mịn đất


6
2.1.3.1. Ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến xói mịn đất
Xói mịn chủ yếu do dịng chảy bề mặt gây ra, nhưng dòng chảy lại do
các yếu tố khí hậu quyết định đó là: Tổng lượng mưa và tính chất của mưa,
thời gian và cường độ mưa.Thời gian mưa càng lớn, cường độ mưa càng cao
thì quá trình xói mịn sảy ra càng mạnh. Sự xuất hiện của xói mịn phụ thuộc
rất nhiều vào lớp nước trong một đợt mưa và lượng mưa trung bình tháng,
năm. Lớp nước mặt trên diện tích trồng cà phê 3 năm tuổi là 754mm gây rửa
trôi 44,0 tấn/ha, khi lớp nước mặt 2501mm gây rửa trôi 231 tấn/ha. Như vậy
trong điều kiện như nhau, khi dòng chảy mặt tăng 4 lần sẽ làm tăng rửa trôi
đất từ 5 lần (Nguyễn Quang Mỹ, 2005) [9]. Cường độ mưa gây ảnh hưởng
mạnh nhất đến dịng chảy mặt và xói mịn đất. Theo Nguyễn Quang Mỹ
(2005) [9]: trận mưa 10mm với cường độ trung bình trong khoảng thời gian
dưới 1 giờ, xói mịn đất xảy ra mạnh nhất khi lớp nước đạt từ 8 - 10mm và
đặc biệt trên đất bỏ hoang. Ảnh hưởng của cường độ mưa đến xói mịn càng
mạnh nếu cường độ đạt cực đại xảy ra vào nửa giờ đầu của trận mưa.
Ở Việt Nam nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng, mưa phân hóa
theo mùa rõ rệt. Lượng mưa cưc đại vào các tháng mùa hè và cực tiểu trong
những tháng mùa đơng. Vì vậy việc bảo vệ đất, chống xói mịn đặc biệt trong
những mùa mưa là vơ cùng cần thiết.
Ngồi mưa ảnh hưởng trực tiếp đến xói mịn, các yếu tố khí hậu khác
như gió, nhiệt độ, độ ẩm, cũng có ảnh hưởng đến xói mịn đất, tuy nhiên mức

độ ảnh hưởng không rõ ràng.
2.1.3.2. Ảnh hưởng của địa hình đến xói mịn đất
Địa hình cũng là nhân tố tự nhiên ảnh hưởng lớn đến xói mịn đất. Nếu
xét trên diện rộng, địa hình có tác dụng làm thay đổi sự phân bố nhiệt và
lượng mưa rơi xuống. Sự thay đổi về độ cao kéo theo sự thay đổi về nhiệt độ,
mưa, ẩm. Các yếu tố địa hình như độ dốc, chiều dài sườn dốc, hình dạng (lồi,


7
lõm, thẳng, bậc thang v.v…) mức độ chia cắt ngang của địa hình ảnh hưởng
trực tiếp đến xói mịn đât.
Độ dốc của sườn là yếu tố địa hình có ảnh hưởng lớn nhất đến q trình
xói mịn. Độ dốc lớn làm tăng cường độ dịng chảy và do đó đẩy nhanh q
trình rửa trơi, xói mịn đất, gây nên xói mịn mạnh hơn.
Bộ Nơng nghiệp và phát triển nơng thơn đã đề xuất tang độ dốc trên
lãnh thổ Việt Nam: 0 - 3 độ, 3 - 8 độ, 8 - 15 độ, 15 - 25 độ, trên 25 độ.
Tuy chưa được thống nhất nhưng đây cũng là bước thống nhất đầu tiên để sử
dụng độ dốc ở nước ta (Niu Dekui, Guo Xiaomin, 2002) [23]. Nguyễn Quang
Mỹ đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ dốc đến xói mịn đất tại Tây Nguyên từ
năm 1978 đến 1982 trên đất bazan, trồng Chè 1 tuổi kết quả cho thấy:
Bảng 2.1. Ảnh hƣởng của độ dốc đến xói mịn đất

Loại đất

Cây trồng

Độ dốc

Tổn thất về đất

Năm nghiên cứu,

(0˚)

(Tấn/ha/năm)

địa điểm NC

Đất bazan

Chè 1 tuổi

3

96

Đất bazan

Chè 1 tuổi

8

211

Đất bazan

Chè 1 tuổi

15

305

Đất phù sa cổ

Chè 1 tuổi

3

15

Đất phù sa cổ

Chè 1 tuổi

5

47

Vĩnh Phú

Đất phù sa cổ

Chè 1 tuổi

8

57

1982-1986

Đất phù sa cổ

Chè 1 tuổi

22

147

Tây Nguyên
1978 -1982

Bảng 2.2 cho thấy nếu độ dốc tăng 2 lần thì cường độ xói mịn tăng 2 4 lần. Chiều dài sườn dốc cũng là nhân tố ảnh hưởng đến quá trình xói mịn
đất. Chiều dài sườn càng tăng, khối lượng nước càng lớn, lớp nước càng dày,
tốc độ và năng lượng dịng chảy càng lớn thì q trình rửa trơi, xói mòn đất


8
càng xảy ra mạnh. Nếu tăng chiều dài sườn dốc lên 2 lần thì xói mịn đất tăng
từ 2 đến 7,5 lần theo Nguyễn Quang Mỹ (2005)[9]:.
Việt Nam có trên ¾ lãnh thổ là đồi núi, mạng lưới sông suối dày đặc,
sông ngắn dốc, lượng mưa lớn 85-90% lượng mưa tập trung vào mùa mưa, do
đó xói mịn có điều kiện xảy ra mạnh.
2.1.3.3. Ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đến xói mịn đất
Lớp phủ thực vật có ảnh hưởng lớn đến q trình xói mịn đất, nếu lớp
phủ thực vật càng tăng thì q trình xói mịn càng giảm. Vai trị chống xói
mịn của lớp phủ thực vật phụ thuộc vào tuổi và độ che phủ của nó. Thực vật
có khả năng bảo vệ đất chống xói mịn qua việc làm giảm ảnh hưởng của hạt
mưa xuống mặt đất bởi tán lá và làm cho nước có khả năng chảy xuống đến
50-60% theo chiều thẳng đứng của bộ rễ. Không những thế, vật rơi rụng của
thực vật như cành khơ, lá rụng… cịn tạo ra lượng mùn lớn trong đất, giữ đất

tơi xốp, chống xói mịn.
2.1.3.4. Ảnh hưởng của đất đến q trình xói mịn đất
Đất là đối tượng bị dòng chảy mặt phá hủy, bởi vậy sự phát triển của
xói mịn phụ thuộc vào tính chất và trạng thái của đất. Những yếu tố chính
của đất ảnh hưởng đến xói mịn đất là thành phần cơ giới, cấu trúc và độ thấm
nước cũng như hàm lượng mùn trong đất. Những yếu tố đó ảnh hưởng đến
khả năng hình thành dịng chảy khi mưa rào.
2.1.3.5. Ảnh hưởng của con người đến xói mịn đất
Con người ảnh hưởng trực tiếp tới q trình xói mịn đất thơng qua hoạt
động sống. Việc phá rừng đã gián tiếp đẩy mạnh quá trình xói mịn đất.
Những diện tích rừng mất đi làm lộ ra những khoảng trống khơng có thảm
thực vật che phủ đất. Khi mưa xuống q trình xói mịn bề mặt xảy ra mạnh
canh tác trên đất dốc không khoa học, du canh du cư cũng là những tác nhân
gia tăng xói mịn đất. Trên độ dốc <30 độ đã bắt đầu xảy ra xói mịn khi có


9
mưa to. Từ độ dốc 3 trở lên, tùy vào yếu tố đất đai, thực vật, lượng mưa v.v…
mà quá trình xói mịn xảy ra mạnh hay yếu. Qua số liệu của lâm trường Cầu
Hai (Phú Thọ) cho thấy rừng phủ kín chỉ trơi đi 1 tấn đất/ha/năm trong khi các
nương sắn lại mất 147 tấn đất/ha/năm (Nguyễn Quang Mỹ, 2005) [9]. Rõ ràng
biện pháp canh tác không hợp lý đã gây tác hại lớn, ảnh hưởng xấu đến quá
trình xói mịn đất.
2.2. Nghiên cứu xói mịn đất trên thế giới và Việt Nam
2.2.1 Nghiên cứu xói mịn đất trên thế giới
Có thể nói rằng con người đã quan tâm đến hiện tượng xói mịn từ rất
sớm, từ thời kỳ Hy Lạp và La Mã cổ đại đã có những tác giả đề cập đến xói
mịn cùng với việc bảo vệ đất. Q trình xói mịn hiện đại được gắn liền với
các hoạt động nông nghiệp. Nhiều người đã cho rằng đất đai bị khai thác cạn
kiệt có thể là nguyên nhân khiến các nền văn minh quá khứ mất đi. Vì vậy,

cùng với thối hóa đất, xói mịn tồn tại như một vấn đề trong suất quá trình
phát triển của toàn nhân loại (Vũ Anh Tuấn, 2007)[17].
Về nguyên nhân xói mịn, hầu hết các nhà nghiên cứu trên thế giới đều
thống nhất rằng có hai nguyên nhân cơ bản dẫn tới hiện tượng thối hóa đất
đang diễn ra mạnh mẽ trên quy mơ tồn cầu hiện nay là: ngun nhân tự
nhiên và con người. Nguyên nhân con người, theo nhiều nhà nghiên cứu thể
hiện ở sự quản lý đất kém và dường như đó là một cái gì phải trả cho sự phát
triển kinh tế, xã hội. Các giải pháp được đưa ra, được phân tích là khả thi
nhất, là các biện pháp can thiệp vào lớp phủ thực vật nhằm đạt được hiệu quả
tốt hơn trong việc chống xói mịn. Xói mịn tự nhiên là q trình diễn ra liên
tục trong tự nhiên và chỉ là thư yếu nếu so với xói mịn do ngun nhân con
người. Tuy vậy, việc phân định ngun nhân xói mịn khơng phải lúc nào
cũng dễ dàng và cũng không cần thiết, nên trong việc lập bản đồ xói mịn,
nhiều khi người ta không phân bệt hai nguyên nhân này.


10
2.2.1.1 Các xu hướng mới trong nghiên cứu xói mịn
Hiện nay, xói mịn được nghiên cứu mở rộng hơn dưới nhiều loại hình
và tính chất khác nhau. Xu hướng phổ biến hiện nay trong nghiên cứu xói
mịn trên thế giới, thể hiện qua hội thảo lần thứ 12 của ISCO tổ chức tại Bắc
Kinh năm 2002 là nghiên cứu xói mịn theo hướng mơ hình hóa diễn tả động
lực của q trình xói mịn và nghiên cứu xói mịn kết hợp với các khoa học
khác, chủ yếu để tìm hiểu q trình cũng như tác động của xói mịn lên mơi
trường nhằm có được các biện pháp chống xói mịn khả thi (Trần Minh Ý và
nnk, 2002) [20].
Điều đáng chú ý là nhiều nhà khoa học (Trần Minh Ý và nnk, 2002)
[20] đã đồng ý rằng hầu hết các nghiên cứu về xói mịn hiện được tiến hành
nhằm các mục tiêu sao cho không cần phải xem xét đến sự khác biệt tỷ lệ
(quy mô) không gian và thời gian. Nhưng điều này sẽ dẫn đến những sai biệt

đáng kể. Theo Valentin và các đồng nghiệp, để có thể dự báo được ảnh hưởng
của sự thay đổi toàn cầu, chúng ta buộc phải tìm hiểu q trình xói mịn diễn
ra ở ở các quy mô thời gian và không gian khác nhau, điều này cũng hoàn
toàn phù hợp với kết luận của Drissa và nhiều nhà khoa học Liu Bao-Yuan,
Zhang Ke-Li, Xie Yun (2002)[22].
2.2.1.2. Các phương pháp đánh giá xói mòn đất
- Phương pháp phân loại, phân vùng lãnh thổ theo mức độ xói mịn
phương pháp này đã được áp dụng ở nhiều nước để phân chia khái quát ra các
vùng lớn có mức độ nguy hiểm xói mịn tiềm năng khác nhau trên toàn lãnh
thổ một quốc gia. Tuy nhiên hạn chế của phương pháp này là thiên về định
tính, mang đặc trưng của phương pháp chun gia, có khó khăn trong việc
giải quyết chính xác ranh giới giữa các vùng và ở phạm vi hẹp.
Phương pháp này đã được các tác giả Liên Xô (cũ) và Trung Quốc áp
dụng các bản đồ phân vùng theo độ nguy hiểm tiềm năng xuất hiện xói mịn


11
được xây dựng trên cơ sở tổng hợp các bản đồ phân cấp các điều kiện tự
nhiên tham gia quá trình xói mịn: địa hình, khí hậu, lớp phủ thực vật. Trong
các yếu tố đó, các tác giả chú ý nhiều nhất đến các yếu tố địa hình và khí hậu.
- Phương pháp mơ hình hóa: Sử dụng mơ hình để diễn tả q trình xói
mịn. Các mơ hình này có thể là thực nghiệm hoặc lý thuyết. Ưu điểm của
phương pháp này so với các phương pháp khác là đã phần nào lượng hóa
được vai trị của từng yếu tố ảnh hưởng tới q trình xói mịn, có nghĩa là làm
rõ hơn vai trị của chúng trong tồn bộ hệ thống. Phương pháp này cũng cho
phép ứng dụng các cơng nghệ thơng tin vào nghiên cứu tính tốn. Hạn chế
của phương pháp là do q trình xói mịn diễn ra rất đa dạng, thay đổi theo
điều kiện cụ thể của từng địa phương nên mơ hình có thể dùng tốt cho địa
phương này nhưng không đúng với địa phương khác. Vì vậy, khi vận dụng
các mơ hình cần phải chú ý tới các điều kiện đặc thù tại địa phương, hay đúng

hơn, là sử dụng các thông số của mơ hình đã được kiểm chứng cho địa
phương (Liu Bao-Yuan, Zhang Ke-Li, Xie Yun, 2002) [21].
2.2.1.3. Các mơ hình đánh giá xói mịn đất
Viêc mơ hình hóa q trình xói mòn bắt đầu vào thập niên 80 của thế kỷ
20, góp phần tính tốn và dự báo xói mịn. Theo Phạm Hùng [8], có thể chia các
mơ hình ra làm hai loại chính là mơ hình kinh nghiệm và mơ hình nhận thức.
Các mơ hình được xây dựng trên cơ sở của lý thuyết hệ thống với giả
thiết là lượng vào và ra của hệ thống là đã xác định.
2.2.1.4. Mơ hình kinh nghiệm
Mơ hình kinh nghiệm là các mơ hình được xây dựng dựa vào tổng kết
từ các quan sát thực tế. Nói theo nghĩa hẹp hơn, hầu hết các mơ hình này đều
dựa vào phương trình mất đất tổng quát của Wischmeier và Smith hoặc các tư
duy tương tự. Có thể kể đến các mơ hình: Phương trình Musgrave của
Musgrave, 1947; Phương pháp tỉ lệ phân chia bùn cát, Renfro, 1975; phương


12
pháp Dendy - Boltan, Dendy và Bolten, 1976; MUSLE (modified universal
soil loss equation, Auerswwald, 1990 [8]:
Mục đích của các mơ hình này là để tính tốn lượng đất tổn thất trung
bình hàng năm cũng như dự báo xói mịn đất trung bình qn trên đất dốc.
Ngồi ra, việc sử dụng các mơ hình cũng cho phép dự báo những thay đổi về
xói mịn đất do biến đổi trong hệ thống canh tác và đề xuất, ước đoán hiệu
quả của các biện pháp phịng chống xói mịn.
Mơ hình kinh nghiệm có những hạn chế sau:
- Phạm vi ứng dụng mang tính địa phương, có độ chính xác hạn chế khi
áp dụng ở những khu vực khác nhau.
- Chưa đề cập đến q trình bồi lắng và chuyển tải hạt đất.
- Khơng có khả năng tính tốn cho từng trận mưa hay các bước thời
gian ngắn hơn.

- Đối với các lưu vực lớn, độ chính xác chưa cao do tính phức tạp của
khu vực nghiên cứu. Nhược điểm này có thể được khắc phục bằng cách chia
khu vực nghiên cứu thành các khu vực nhỏ hơn.
Mơ hình thực nghiệm AĐ Ivanovaki và Kornew
Mơ hình này được xây dựng tại các trạm thực nghiệm novosilski.
Phương trình của mơ hình có dạng [6]:
M = AI 0,75 L1,5 X 1,50
Trong đó:
M: lượng đất rửa trơi
I: Độ dốc sườn (tang góc dốc)
L: Khoảng cách từ đường chia nước (chiều dài sườn m)
X: Cường độ mưa hoặc tuyết tan (mm/ph)
A: Hệ số tính đếm các nhân tố khác


13
Mơ hình này chưa đề cập tới vai trị của thảm thực vật cũng như vai trò
của các loại đất, chỉ đưa vào dạng một hệ số. Tuy vậy, mô hình thực nghiêm
này được một số nhà khoa học Việt Nam ứng dụng trong các tính tốn của
mình để phân cấp tiềm năng xói mịn cho các khu vực khác nhau.
Mơ hình USLE
USLE (Universal soil loss equation) − Phương trình mất đất tổng quát
(hay phương trình mất đất phổ dụng) được Wischmeier và Schmid hoàn thiện
vào năm 1978 từ kết quả của một nỗ nực thống kê lớn (dữ liệu từ hơn 5000
plot hàng năm). Phương trình được thiết kế ban đầu như là một công cụ quy
hoạch để kiểm sốt vấn đề xói mịn cho các cánh đồng ở vùng “vành đai ngô”
nước Mỹ (Smith D.D anh Wischmeier W.H, 1978) [22]. Phương trình mất đất
tổng quát cho phép đánh giá ở tỷ lệ từng cánh đồng lượng đất mất do xói mịn
khe rãnh và xói mịn liên rãnh. Trong khung cảnh của phương trình mất đất
tổng qt, xói mịn được định nghĩa là tổng lượng đất được chuyển tới chân

sườn dốc nơi các quá trình lắng đọng quan trọng bắt đầu diễn ra hoặc các
dòng chảy bắt đầu được tập trung lại.
Việc áp dụng cách tiếp cận mơ hình hóa phân tích thống kê hồi quy đa
biến để xây dựng phương trình đã cho phép phân tách các nhân tố trọng số
của một loạt biến độc lập (mưa, đất, địa hình, lớp phủ thực vật và phương
thức canh tác). Hơn nữa, việc sử dụng các tham số đo lường lượng mất đất
hàng năm cho phép phương trình này có thể dùng được trong đánh giá lượng
mất đất trung bình hàng năm. Phương trình có được từ số lượng lớn các thửa
đất được quan sát hiếm khi quá 90m chiều dài và dốc q 18%. Loại đất mà
mơ hình ban đầu được xây dựng chủ yếu là loại đất cấu trúc hạt vừa (Liu BaoYuan, Zhang Ke-Li, Xie Yun, 2002) [21].
Phương trình mất đất tổng qt có dạng như sau:
A = R*K*L*C*P (phương trình: Wischmeier WH - Smith DD )


14
Trong đó:
A: lượng đất mất trung bình hàng năm chuyển tới chân sườn
(kg/m²/năm)
R: hệ số xói mịn do mưa (thang đo độ xói mịn được lập trên cơ sở
E130) (KJ.mm/m².h.năm)
K: hệ số kháng xói mịn của đất (được xác định bằng lượng đất mất đi
cho một đơn vị xói mịn của mưa trong điều kiện chuẩn, nghĩa là chiều dài
sườn là 22,13m, độ dốc 9%, trồng luống theo chiều từ trên xuống sườn dốc)
(kg.h/KJ.mm)
L: Hệ số chiều dài sườn dốc
S: Hệ số độ dốc
C: Hệ số cây trồng hoặc lớp phủ
P: Hệ số canh tác bảo vệ đất
Cũng có thể nhận thấy rằng việc sử dụng phương trình này để tính tốn
hoặc dự đốn các hiện tượng xói mịn xảy ra trong thời gian ngắn hơn sẽ có

chính xác thấp [8] và khi phương trình cho các tỷ lệ khác (quy mô về không
gian) cũng cần hết sức thận trọng.Tuy nhiên, việc phân tách q trình xói mịn
thành các biến độc lập cũng mang lại khả năng to lớn trong tính tốn dự đốn
xói mịn, và tư duy này, cũng như bản thân phương trình USLE có thể được
sửa đổi để thích hợp với những hồn cảnh cụ thể về tỷ lệ khơng gian, điều
kiện khí hậu cũng như các điều kiện địa - vật lý khác nhau bằng cách thay đổi
các hệ số của phương trình. Vì lý do trên trên, phương trình USLE đã được
thay đổi cho phù hợp với các điều kiện khác nhau, ví dụ (Liu Bao-Yuan,
Zhang Ke-Li, Xie Yun, 2002) [21]:
- USLE cho đất xây dựng (Wischmeier, Jonson và Cross, 1971)
- USLE cho đất rừng (Dissmeier và Foster, 1981)
- USLE trong điều kiện bão (Onstad và Foster, 1974)