1
Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO
ĐạI HọC HUế
NGUYễN MINH DIễN
ứNG DụNG GIS TRONG QUY HOạCH PHáT tRIểN
CÂY CAO SU (Hevea brasiliensis Muell. Arg)
TạI HUYệN GIO LINH, TỉNH QUảNG TRị
LUậN VĂN THạC Sỹ KHOA HọC NÔNG NGHIệP
Chuyên ngành: LÂM HọC
HUế - 2012
2
Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO
ĐạI HọC HUếPhản biện 1:
Phản biện 2:
Luận văn ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm luận văn
tốt nghiệp Thạc sĩ họp tại Trường ðại học Nông Lâm Huế
vào ngày tháng năm
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Thư viện ðại học Huế.
- Trung tâm Thông tin - Thư viện Trường ðại học Nông Lâm Huế. 1
Phần thứ nhất
ðẶT VẤN ðỀ
1.1. Tính cấp thiết của ñề tài
Công tác quy hoạch là một bước ñi ñầu tiên rất quan trọng, là cơ sở ñể xác
ñịnh các loại hình kinh doanh, hệ thống biện pháp kỹ thuật và vùng sản xuất
phù hợp cho các loài cây trồng.
Cao su là cây cho hiệu quả kinh tế cao, có nguồn gốc ở Nam Mỹ ñược gây
Trong lĩnh vực quy hoạch nông lâm nghiệp, áp dụng công nghệ GIS cho kết
quả chính xác, ñáp ứng ñược yêu cầu của thực tế sản xuất; hiệu quả về kinh tế,
tiết kiệm ñược thời gian và các nguồn lực khác. Do ñó ứng dụng GIS trong quy
hoạch nông lâm nghiệp nói chung và ñể quy hoạch phát triển cây cao su tại
huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị là vấn ñề hết sức cần thiết.
Với những lý do như trên chúng tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài “Ứng
dụng GIS trong quy hoạch phát triển cây cao su (Hevea brasiliensis Muell.
Arg) tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị”
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.2.1. Ý nghĩa khoa học
Tìm hiểu và ứng dụng các kỹ thuật GIS trong quy hoạch phát triển cây cao
su nói riêng và quy hoạch nông lâm nghiệp nói chung.
1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
- ðề tài thực hiện thành công sẽ xác ñịnh ñược các vùng thích nghi cho cây
cao su tại huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị. Quy hoạch ñược diện tích ñể
chuyển sang trồng cây cao su trên ñịa bàn huyện, nhằm sử dụng hợp lý nguồn
tài nguyên ñất.
- Kết quả thực hiện ñược là cơ sở ñể tham mưu cho huyện Gio Linh phát
triển diện tích cao su bền vững trong thời gian ñến. Từng bước ñưa công nghệ
GIS vào ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực quy hoạch, thiết kế nông - lâm - ngư
nghiệp tại Quảng Trị.
3
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
1.3.1 Mục tiêu tổng quát
Ứng dụng ñược công nghệ GIS ñể xây dựng bản ñồ thích nghi ñối với cây
cao su, quy hoạch chi tiết diện tích phát triển cây cao su ñến năm 2020.
1.3.2. Mục tiêu cụ thể
- Phân tích ñược các ñiều kiện cơ bản ảnh hưởng ñến phát triển cây cao su;
2.2.1. Phần mềm ArcView
2.2.2. Phần mềm Mapinfo
2.3. Tổng quan về ñánh giá ñiều kiện lập ñịa ñối với cây trồng
2.3.1. Phương pháp ñánh giá ña tiêu chí
2.3.2. Nội dung của phương pháp ñánh giá ña tiêu chí
2.3.3. Một số nghiên cứu ñã ứng dụng phương pháp ñánh giá ña tiêu chí
2.4. Tổng quan phương pháp ñiều tra xã hội học
2.5. ðặc ñiểm sinh vật học cây cao su và tiêu chuẩn ñất trồng cao su
2.5.1. ðặc ñiểm sinh vật học cây cao su
2.5.2. Tiêu chuẩn ñất trồng cao su
- ðất thích hợp ñể trồng cao su phải nằm trong vùng khí hậu phù hợp ñối với cây
cao su và ñảm bảo các tiêu chí dưới ñây: Nhiệt ñộ trung bình năm từ 25-30
o
C;
không có sương muối về mùa ñông. Lượng mưa trung bình hàng năm trên
1.500 mm; ít có bão mạnh trên cấp 8. ðộ cao dưới 700 m (miền núi phía Bắc
dưới 600 m) so với mực nước biển. ðộ dốc dưới 30 ñộ; tầng ñất dày tối thiểu
0,7m. ðộ sâu mực nước ngầm lớn hơn 1,2 m và không bị ngập úng khi có
mưa;
- Thành phần cơ giới ñất từ thịt nhẹ ñến thịt nặng, thoát nước tốt; mức ñộ
kết von, ñá lẫn trong tầng ñất canh tác < 50%; hoá tính ñất: hàm lượng mùn
tầng ñất mặt > 1,0 %, pHkcl: 4 - 6;
- Vùng ñất trồng cao su phải ñược thiết kế theo ñúng quy trình kỹ thuật,
ñảm bảo ñiều kiện ñể thâm canh và chống xói mòn.
2.5.3. ðối tượng ñất lâm nghiệp ñược chuyển sang trồng cao su
5
Phần thứ ba
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
các quy ñịnh của tỉnh, huyện có liên quan. Các quy hoạch và bản ñồ số như bản
ñồ 3 loại rừng, khí hậu, thổ nhưỡng, ñịa hình - ñịa mạo
3.2.2. Phương pháp thiết lập bản ñồ thích nghi cây cao su
3.2.2.1. Phương pháp ñánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu
ðánh giá hiện trạng về loại ñất, ñộ dày tầng ñất, ñộ cao, ñộ dốc, nước ngầm
- lũ lụt, nhiệt ñộ, lượng mưa, gió bão. Từ các dữ liệu bản ñồ số thu thập, xây
dựng và truy vấn thông tin trên phần mềm Arcview.
3.2.2.2. Phương pháp ñánh giá tiềm năng khu vực nghiên cứu
Sử dụng phương pháp phân tích ña nhân tố và quá trình phân tích thứ bậc
ñể ñánh giá tiềm năng khu vực nghiên cứu. Các yếu tố ñưa vào nghiên cứu
ñược chia thành 4 cấp, ứng với 4 mức ñộ thích nghi ñối với cây cao su trên cơ
sở quy ñịnh tại Thông tư 58/TT-BNN ngày 09/9/2009 của Bộ Nông nghiệp và
PTNT về việc hướng dẫn trồng cao su trên ñất lâm nghiệp.
* Bước 1. Xác ñịnh các tiếu chí/nhân tố ñánh giá
Bảng 3.1. Các nhân t
ố ñánh giá mức ñộ thích nghi cây cao su
Nhân tố chính Nhân tố phụ
Loại ñất
ðất
ðộ dày
ðộ dốc
Nước ngầm và ngập lụt ðịa hình
ðộ cao
Nhiệt ñộ
Lượng mưa
Khí hậu
Bão
7
. Câp IV:
≥
30
0
+ ðộ cao: ðược chia thành 4 cấp ứng với 4 mức thích nghi cây cao su:
. Cấp I: 0 - 100 m . Cấp II: 100 - 300 m
. Cấp III: 300 - 700 m . Câp IV:
≥
700 m
8
+ ðộ sâu mực nước ngầm - ngập lụt: ðược chia làm 4 cấp như sau:
. Cấp I: Nước ngầm
≥
6 m; không ngập lụt
. Cấp II: Nước ngầm 4 - 6 m; không ngập lụt
. Cấp III: Nước ngầm 2 - 4 m; không ngập lụt
. Câp IV: Nước ngầm < 2 m; bị ngập lụt, ngập nước
Bản ñồ ñộ cao, ñộ dốc, nước ngầm-ngập lụt là cơ sở ñể xây dựng bản ñồ
tiềm năng về ñịa hình với 4 mức ñộ phù hợp (S1, S2, S3, N).
- Nhân tố khí hậu: 3 yếu tố lựa chọn ñánh giá tiềm năng khí hậu là nhiệt
ñộ, lượng mưa, gió bão.
+ Lượng mưa: Trên cơ sở Bản ñồ lượng mưa của sở Khoa học và Công
nghệ 2008, chia lượng mưa thành 4 cấp
. Cấp I: 2000 - 2500 mm . Cấp II: 1500-2000; 2500-3000 mm
. Cấp III: 1000 - 1500; 3000-3500 mm . Câp IV: < 1000;
≥
Nhân tố
chính
Trọng số
chính (W
1
)
Nhân tố
phụ
Trọng số
phụ (W2)
Trọng số chung
(Wi= W1 x W2)
Loại ñất 0,800 0,480
ðất 0,600
ðộ dày 0,200 0,120
ðộ cao 0,200 0,040
Nước ngầm
0,600 0,120
ðịa hình 0,200
ðộ dốc 0,200 0,040
Nhiệt ñộ 0,200 0,040
Lượng mưa
0,200 0,040
Khí hậu 0,200
Bão 0,600 0,120
Tổng: 1,0 1,0
* Bước 3. Xác ñịnh giá trị tiềm năng mỗi loại cho các yếu tố
Giá trị tiềm năng cho mỗi loại của mỗi tiêu chí ñược dựa trên cơ sở về mức
Cj: Là giá trị Boolean của yếu tố hạn chế .
:
Π
Tích hợp các lớp.
Sau khi xây dựng xong cần kiểm tra ñộ chính xác của bản ñồ thích nghi cây
cao su. Nếu chưa phù hợp phải thực hiện lại.
3.2.3. Phương pháp chồng lớp bản ñồ
Thực hiện chồng lớp bản ñồ thích nghi với các lớp bản ñồ hiện trạng, quy
hoạch sử dụng ñất năm 2011. Sau khi lựa chọn ñược các vùng có tiềm năng thì
tiến hành xây dựng bản ñồ dự thảo các vùng quy hoạch.
Từ bản ñồ dự thảo vùng quy hoạch sẽ tiến hành thu thập thông tin phục vụ
quy hoạch như tiểu khu, diện tích, loại rừng loại ñất, các quy hoạch khác trên
vùng dự thảo ñây là cơ sở ñể làm việc với các xã/ñơn vị thuộc vùng dự thảo
quy hoạch.
3.2.4. Phương pháp ñiều tra xã hội học
Sử dụng phương pháp PRA, RRA ñể phỏng vấn, thu thập thông tin liên
quan ñến quy hoạch. ðối tượng phỏng vấn là chuyên gia nông lâm nghiệp,
người dân, ñại diện các xã/ñơn vị, phòng ban chức năng huyện Gio Linh.
3.2.5. Phương pháp phúc tra thực ñịa tài nguyên rừng
Phương pháp này ñược sử dụng ñể kiểm tra hiện trang rừng tại các khu vực
chưa có ranh giới rỏ ràng và ñánh giá chung về tình hình sinh trưởng và phát
triển của rừng ñể xác ñịnh ñược giai ñoạn rừng sẽ khai thác ñể chuyển ñổi ñất
sang trồng cao su.
11
3.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
Quá trình xử lý số liệu, phân tích thông tin, xây dựng bản ñồ ñược thực hiện
trên máy tính theo các phương pháp thống kê mô tả, so sánh, thống kê phân
tích, bằng các phần mềm chuyên dụng như Word, Excel, Arcview, Mapinfo.
3.2.7. Phương pháp ñánh giá hiệu quả kinh tế trồng cao su
phân thành 2 mùa rõ rệt: Mùa hè khô nóng, có gió Tây Nam hoạt ñộng; mùa
ñông ẩm ướt ảnh hưởng của gió mùa ðông Bắc khô hanh. Nhiệt ñộ trung bình
hàng năm khoảng 24 - 25
0
C, lượng mưa trung bình hàng năm 2.500 -
2.700mm. Bão thường xuất hiện từ tháng 9 ñến tháng 11 hàng năm, mỗi năm
chịu ảnh hưởng 4 - 5 cơn bão. ðộ ẩm bình quân 85 - 90% kéo dài từ tháng 9
ñến tháng 4 năm sau; từ tháng 5 ñến tháng 8 ñộ ẩm thường xuyên dưới 50%
4.1.2. Các nguồn tài nguyên trên ñịa bàn huyện
- Tài nguyên ñất: Theo kết quả tổng kiểm kê ñất ñai năm 2010 huyện Gio
Linh, tổng diện tích tự nhiên toàn huyện là 47.381,9 ha.
- Thổ nhưỡng: Thổ nhưỡng ña dạng phong phú, bao gồm 19 loại chính và
ñược chia làm 8 nhóm ñất.
- Tài nguyên rừng có 17.651,2 ha rừng, chiếm 37% diện tích tự nhiên (rừng
tự nhiên 5.221 ha, rừng trồng 12.430,2 ha, ñất lâm nghiệp 5.997,1 ha).
4.1.3. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội
4.1.4. Tình hình sử dụng ñất và sản xuất nông - lâm nghiệp
13
4.1.5. ðánh giá công tác quy hoạch sản xuất nông lâm nghiệp
4.2. Hiện trạng phát triển cao su huyện Gio Linh và dự báo
4.2.1. Hiện trạng phát triển cao su huyện Gio Linh
- Diện tích, quy mô, chủ quản lý: Năm 2011 tổng diện tích cao su huyện
Gio Linh là 6.261,6 ha; trong ñó: Công ty cao su Quảng Trị là 3.390,8 ha; cao
su tiểu ñiền do hộ gia ñình quản lý là 2.870,8 ha. Diện tích ñưa vào khai thác
mủ ñạt 4.400 ha. Sản lượng bình quân chu kỳ cao su tại Quảng Trị biến ñộng
khoảng 1,4 - 1,6 tấn/ha. Sản phẩm mủ cao su trên ñịa bàn ñược bán cho các
doanh nghiệp chế biến xuất khẩu. Trên ñịa bàn tỉnh Quảng Trị có 8 cơ sở chế
biến cao su với tổng công suất 27.000 tấn/năm; Công ty cao su Quảng Trị có
nhà máy ñóng trên ñịa bàn huyện Gio Linh có công suất 10.000 tấn/năm.
dựng từ thực tế ảnh hưởng của bão trong những năm qua.
4.3.2. ðánh giá tiềm năng về ñất ñai, ñịa hình, khí hậu
4.3.2.1. ðánh giá tiềm năng ñất ñai
Bản ñồ tiềm năng về ñất ñai ñược tích hợp từ lớp ñộ dày tầng ñất và loại
ñất, kết quả như hình 4.2 và bảng 4.1. Hình 4.2. Bản ñồ phân cấp mức ñộ phù hợp của các yếu tố về ñất ñai
15
Bảng 4.1. Thống kê diện tích theo mức ñộ phù hợp của ñất ñai
STT Mức ñộ phù hợp
Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
1 Không phù hợp 16.017,0 33,8
2 Ít phù hợp 11.400,0 24,1
3 Phù hợp 12.806,5 27,0
4 Rất phù hợp 7.158,4 15,1
Tổng: 47.381,9 100,0
4.3.2.2. ðánh giá tiềm năng ñịa hình
Bản ñồ ñánh giá tiềm năng về ñịa hình ñược tích hợp từ các lớp ñộ cao, ñộ
dốc, nước ngầm - ngập lụt, kết quả ñược thể hiện ở hình 4.3 và bảng 4.2.
Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
1 Không phù hợp 15.359,3 32,4
2 Ít phù hợp 14.882,4 31,4
3 Phù hợp 11.483,5 24,2
4 Rất phù hợp 5.656,8 11,9
Tổng: 47.381,9 100,0
4.3.3. Thiết lập bản ñồ vùng thích nghi cho cây cao su
Phân tích mức ñộ thích nghi ñối với vùng trồng cao su ñược thực hiện
thông qua ba lớp nhân tố chính và 8 lớp nhân tố phụ (ñộ dốc, ñộ cao, nước
ngầm - ngập lũ, nhiệt ñộ, lượng mưa, gió bão, loại ñất, tầng dày ñất), mỗi lớp
nhân tố ñược chia làm các cấp tiềm năng như phần phương pháp ñã trình bày,
các lớp ñược tích hợp theo từng bước trong GIS, kết quả thực hiện ñã xây dựng
ñược bản ñồ phân vùng thích nghi (phù hợp) cây cao su như hình 4.5.
17 Hình 4.5. Bản ñồ phân vùng thích nghi cây cao su
Bảng 4.4. Thống kê diện tích theo mức ñộ thích nghi
STT Mức ñộ phù hợp
Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
1 Không phù hợp 15.300,2 32,3
2 Ít phù hợp 11.068,4 23,4
3 Phù hợp 14.487,3 30,6
Hình 4.6. Bản ñồ dự thảo quy hoạch cao su huyện Gio Linh
- Diện tích vùng rất phù hợp có thể quy hoạch trồng cao su còn khoảng 305
ha phân bố tại xã Gio Hoà, Linh Thượng, Gio An, Trung Sơn, Linh Hải.
19
- Diện tích vùng phù hợp có thể quy hoạch chuyển sang trồng cao su còn rất
lớn khoảng 5.285 ha, phân bố tập trung tại xã Linh Thượng, Hải Thái, Trung
Sơn, Vĩnh Trường.
- Diện tích vùng ít phù hợp có thể quy hoạch trồng cao su còn khoảng 910
ha, phấn bố tại xã Trung sơn, xã Linh Hải, Vĩnh Trường.
Bảng 4.5. Thống kê diện tích dự thảo quy hoạch cao su
Mức ñộ phù hợp Hiện trạng
TT
Diện tích
QH
Xã
Tổng
diện
tích
(ha)
Rất phù
hợp
100
70
30
4 Gio An
200
40
160
200
5 Gio Châu
100
100
80
800
800
9 Linh Hải
550
30
40
480 550
10
Gio Quang
50
50
50
ðơn vị
hành chính
Diện
tích
(ha)
Rất phù
hợp
Phù hợp
Ít phù
hợp
ðất có
rừng trồng
ðất trống
1 Xã Trung Sơn
865
135
430
300
765
100
1705 Xã Gio Châu
707050
20
6 Xã Linh Thượng
1.650
50
1.6001.600
50
7 Xã Gio Hòa
35
10 Xã Gio Quang
303030Tổng: 4.000
290
2.920
790
3.800
200
4.3.4.3. Dự ñoán sản lượng trên vùng quy hoạch
Tổng sản lượng ước ñạt: 154.700 tấn/chu kỳ/4.000 ha quy hoạch.21
4.4. ðề xuất các giải pháp thực hiện quy hoạch
4.4.1. Giải pháp về tổ chức
4.4.2. Giải pháp về chính sách
5.1. Kết luận
Qua thực hiện ñề tài nghiên cứu "Ứng dụng công nghệ GIS trong quy
hoạch phát triển cây cao su (Hevea brasiliensis Muell. Arg) tại huyện Gio
Linh, tỉnh Quảng Trị" Chúng tôi ñi ñến một số kết luận như sau:
ðề tài ñã ñược nghiên cứu dựa trên những số liệu ñáng tin cậy và các quy
ñịnh kỹ thuật mới nhất; với những tiêu chí rõ ràng, các bước tiến hành chặt
chẽ. Về cơ bản nội dung nghiên cứu ñã thực hiện ñược các mục tiêu ñã ñặt ra như:
- ðã phân tích ñược các ñiều kiện cơ bản ảnh hưởng ñến phát triển cây cao su;
ñánh giá ñược hiện trạng phát triển và vai trò của cây cao su ñối với kinh tế, xã
hội, môi trường ñịa phương. ðưa ra ñược một số dự báo về thị trường mủ cao
su, nhu cầu phát triển cao su trong nước và thế giới.
- Xác ñịnh ñược ñịnh hướng phát triển cao su huyện Gio Linh ñưa diện tích
ñạt trên 10.000 ha vào năm 2020, trong ñó ưu tiên mở rộng diện tích cao su
tiểu ñiền ñể phát triển kinh tế nông nghiệp, nông thôn.
- ðã ứng dụng ñược kỹ thuật GIS ñể ñánh giá ñược các yếu tố ảnh hưởng
ñến phát triển cây cao su. Xây dựng ñược bản ñồ thích nghi từ 8 lớp bản ñồ
ñơn tính là bản ñồ loại ñất, ñộ dày, nhiệt ñộ, lượng mưa, gió bão, ñộ dốc, ñộ
cao, nước ngầm - ngập lụt. Bản ñồ thích nghi có 4 vùng khác nhau; trong ñó:
Vùng rất phù hợp có diện tích: 6.526 ha, vùng phù hợp: 14.487,3 ha; vùng ít
phù hợp: 11.068,4 ha; vùng không phù hợp: 15.300,2 ha.
- Trên cơ sở chồng xếp bản ñồ thích nghi với bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất
năm 2011, các bản ñồ chuyên ñề và kết quả ñiều tra, phỏng vấn hiện trường ñã
quy hoạch ñược 4.000 ha rừng và ñất rừng sản xuất sẽ chuyển sang trồng cao
su từ năm 2012 ñến năm 2020, chi tiết ñến từng tiểu khu. Trong ñó giai ñoạn
2012 - 2015 là 2.205 ha, giai ñoạn 2016 - 2020 là 1.795 ha.