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

Phạm Ngọc Hằng

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – Năm 2016


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

Phạm Ngọc Hằng

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

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số:

60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:


TÁC GIẢ

Phạm Ngọc Hằng


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ...........................................3
1.1. Tổng quan về tài nguyên đất và hiện tượng xói món đất trên Thế giới và Việt
Nam .................................................................................................................................3
1.1.1. Tài nguyên đất và hiện tượng thoái hóa đất trên Thế giới ...............................3
1.1.2. Nghiên cứu xói mòn đất và hiện tượng xói mòn đất trên đất dốc tại Việt Nam8
1.2. Đặc điểm tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu ...................14
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên ...........................................................................................14
1.2.2. Hiện trạng tài nguyên đất và sử dụng đất .......................................................18
1.2.3. Xói mòn và các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn ..............................................26
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................29
2.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................29
2.2. Phạm vi thực hiện .................................................................................................29
2.3. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................29
2.3.1. Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu ........................................29
2.3.2. Phương pháp xây dựng các bản đồ chuyên đề ...............................................30
2.3.3. Lựa chọn Kịch bản Biến đổi khí hậu...............................................................35
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................41
3.1. Phân tích xu thế mưa hiện tại và diễn biến trong tương lai .............................41
3.1.1. Lượng mưa năm ..............................................................................................41
3.1.2. Lượng mưa theo tháng, theo mùa ...................................................................43
3.1.3. Kịch bản biến đổi khí hậu tại khu vực nghiên cứu..........................................54
3.2. Xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất ...............................................................57

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


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hı̀nh 1. Xói mòn đất tại Việt Nam [22] .................................................................................... 12
Hı̀nh 2. Biểu đồ sự phụ thuộc lượng đất mất vào độ dốc [22] ................................................. 13
Hı̀nh 3. Vị trí vùng nghiên cứu ................................................................................................. 15
Hı̀nh 4. Diễn biến lượng mưa năm giai đoạn 1980-2015 tại 3 tỉnh Lai Châu – Điện Biên –
Sơn La ....................................................................................................................................... 42
Hı̀nh 5. Diễn biến lượng mưa năm giai đoạn 1980-2015 tại 3 tỉnh Lai Châu – Điện Biên –
Sơn La ....................................................................................................................................... 43
Hı̀nh 6. Diễn biến mưa tháng I tại các trạm khu vực Sơn La ................................................... 44
Hı̀nh 7. Diễn biến mưa tháng II tại các trạm khu vực Điện Biên ............................................. 44
Hı̀nh 8. Diễn biến mưa tháng III tại các trạm khu vực Sơn La ................................................ 45
Hı̀nh 9. Diễn biến mưa tháng IV tại các trạm khu vực Lai Châu ............................................. 45
Hı̀nh 10. Diễn biến mưa tháng V tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La............................. 45
Hı̀nh 11. Diễn biến mua tháng VI tại các trạm khu vực Lai Châu ........................................... 46
Hı̀nh 12. Diễn biến mưa tháng VII tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La .......................... 46
Hı̀nh 13. Diễn biến mưa tháng VIII tại các trạm khu vực Điện Biên ....................................... 47
Hı̀nh 14. Diễn biến mưa tháng IX tại các trạm khu vực Lai Châu ........................................... 47
Hı̀nh 15. Diễn biến mưa tháng X tại các trạm khu vực Sơn La ................................................ 48
Hı̀nh 16. Diễn biến mưa tháng XII tại các trạm khu vực Lai Châu – Sơn La .......................... 48
Hı̀nh 17. Diễn biến mưa theo mùa Đông tại khu vực ............................................................... 49

Mô hıǹ h số độ cao (Digital Elevation Model)

FAO

Tổ chức lương thực Thế giới

GDP

Tổng sản phẩm nội địa

GIS

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

LHQ

Liên hợp quốc

IPCC

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

KTTV

Khí tượng thuỷ văn

MONRE

Bộ Tài nguyên và Môi trường

dương; người ta ước tính trên thế giới có khoảng 7% lớp đất mặt của đất canh tác bị
rửa trôi trong một chu kỳ là 10 năm (FAO, 2007)
Trước tình trạng này, để đủ lương thực nuôi sống nhân loại ngày càng tăng, con
người đã phải sử dụng lượng phân bón tăng gấp 9 lần, thủy lợi tăng gấp 3 lần trong các
thập niên từ 1950 - 1987, điều này tạm thời đã che dấu được sự suy thoái đất. Tuy
nhiên, trên thực tế phân bón không đủ chất để làm phục hồi lại độ phì nhiêu của đất
như đất tự nhiên được vì có những chất không thể tổng hợp được bằng phương pháp
hóa học, điều nầy chứng tỏ nguồn tài nguyên này càng cạn kiệt hơn (FAO, 2007)
Tỉ lệ xói mòn đất thay đổi tùy theo địa hình, sự kết cấu của đất, tác động của
mưa, sức gió, dòng chảy và đối tượng canh tác. Quá trình xói mòn đất do hoạt động
của con người xảy ra rất nhanh ở các quốc gia như Ấn Ðộ, Trung Quốc, Liên Xô và
Hoa Kỳ, tính chung các quốc gia này sản xuất hơn 50% số lương thực trên thế giới và
dân số cũng chiếm 50% dân số thế giới. Ở Trung Quốc, theo báo cáo hàng năm mặt
đất bị bào mòn trung bình 40 tấn cho mỗi ha, trong cả nước có 34% diện tích đất bị
bào mòn khốc liệt và làm cho các con sông chứa đầy phù sa. Ở Ấn Ðộ, sự xói mòn đất
làm sông bị lấp đầy bùn là một vấn đề nghiêm trọng xảy ra ở đây, trong cả nước có
khoảng 25% diện tích đất bị bào mòn mạnh. Ở Liên Xô, theo ước tính của The
Worldwatch Institute là có diện tích đất canh tác lớn nhất và có tầng đất mặt bị xói
mòn nhiều nhất thế giới (Miller, 1988).
Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới ẩm và có lượng mưa tương đối lớn (từ 1.800
mm - 2.000 mm) nhưng lại phân bố không đều và tập trung chủ yếu trong các tháng

1


của mùa mưa từ tháng 4, 5 đến tháng 10; riêng vùng duyên hải miền Trung thì lượng
mưa bắt đầu và kết thúc muộn hơn từ 2 đến 3 tháng. Lượng mưa lớn và lại tập trung
tạo ra dòng chảy có cường độ rất lớn, đây là nguyên nhân chính gây nên hiện tượng
xói mòn đất đai ở Việt Nam. Hàng năm, nước của các con sông mang phù sa đổ vào
biển Ðông khoảng 200 triệu tấn, người ta ước tính trung bình 1m3 nước chứa từ 50g 400g phù sa, riêng đồng bằng sông Hồng 1.000g/m3 và có khi đạt đến 2.000g/m3

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

Diện tích (km2)

Châu Á

43.998.920

Châu Phi

29.800.540

Bắc Mỹ

24.320.100

Nam Mỹ

17.599.050

Châu Âu

9.699.550

Châu Úc


2,235 tỉ (15%)

Đất đóng băng

1,490 tỉ (10%)

Đất quá nóng

1,341 tỉ (9%)

Đất quá nghèo

0,745 tỉ (5%)

Đất quá lầy

0,596 tỉ (4%)
Nguồn: [43]a

Đất trồng trọt trên Thế giới chỉ có 1,5 tỉ ha (chiếm 10,8% tổng số đất đai, bằng
46% đất có khả năng canh tác nông nghiệp) còn 1,8 tỉ ha (54%) đất có khả năng nông
nghiệp chưa được khai thác.
Về mặt chất lượng đất nông nghiệp thì: đất có năng suất cao chỉ chiếm 14%, đất
có năng suất trung bình chiếm 28% và đất có năng suất thấp chiếm tới 58%. Điều này
cho thấy đất có khả năng canh tác nông nghiệp trên toàn thế giới có hạn, diện tích đất
có năng suất cao lại quá ít. Mặt khác, mỗi năm trên thế giới bị mất 12 triệu ha đất
trồng trọt cho năng suất cao bị chuyển thành đất phi nông nghiệp và 100 triệu ha đất
trồng trọt bị nhiễm độc do việc sử dụng phân bón và các loại thuốc sát trùng [43].
Đất nông nghiệp phân bố không đều trên thế giới, tỉ lệ giữa đất nông nghiệp so

Châu Âu

6,5%

13%

15,8%

6%

Châu Đại Dương

Nguồn: [43]
Trên toàn Thế giới, diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp càng ngày càng giảm
dần trong khi đó dân số ngày càng tăng. Áp lực lên nguồn tài nguyên đất sẽ gia tăng
một cách đáng kể trong vài thập niên tới. Đến cuối 2015 dân số thế giới đã tăng lên
7,35 tỉ người. Hiện tại, mức tăng hàng năm khoảng 80 triệu người. Do đó, lượng đất
hữu dụng cho cung cấp lương thực và nhu cầu khác của con người sẽ bị giảm. Trong
các nước đang phát triển (ngoại trừ Trung Quốc) dân số gia tăng cũng rất đáng kể
trong khi đó thì nguồn tài nguyên đất đai có tiềm năng cho canh tác nhờ nước khoảng
2,6 tỉ ha, nhưng hiện nay trong số đó chỉ có 760 triệu ha đất sử dụng cho nông nghiệp.
Hơn 90% tiềm năng đất còn lại chủ yếu tập trung ở một số nơi như: vùng bán sa mạc
Sahara ở Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh. Gần một nửa diện tích đất này đang được bao
phủ bởi rừng và các thực vật che phủ khác. Thêm vào đó, trong một số diện tích đất
nhất định, sử dụng cho nông nghiệp cũng bị hạn chế do sự giới hạn về một số tính chất
hay thành phần đất riêng biệt [21].
Gia tăng nhu cầu lương thực trên thế giới do dân số tăng, nên sự thâm canh cây
lương thực đã được tiến hành trong thời gian qua ở một số nước. Điển hình nhất là
cuộc cách mạng Xanh đã bảo đảm lương thực cho loài người, đặc biệt là cải thiện cuộc
sống của khoảng 800 triệu người đói kém trước đó. Cuộc cách mạng này ngày nay

Châu Á

18,814

13,417

71

Châu Úc và Thái Bình Dương

7,012

3,759

54

Châu Âu

1,456

0,943

65

Bắc Mỹ

5,782

4,286




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

Nhẹ

Trung bình

Mạnh, Rất mạnh

Tổng số

Xói mòn do nước

3,43

5,27

2,24

10,94

Xói mòn do gió

2,69


9,11

3,05

19,65
(Nguồn: Oldeman, 1994)

Trong tất cả những nghiên cứu khoa học về mối quan hệ giữa nguồn tài nguyên
đất đai và sự thay đổi môi trường toàn cầu, các chuyên gia cảnh báo rằng gia tăng sự
khan hiếm nguồn tài nguyên đất đai và những ảnh hưởng đến sự suy thoái đất sẽ gây ra
tình trạng đáng báo động cho loài người càng nhanh hơn trong ảnh hưởng của BĐKH.
Bảng 6. Các kiểu thoái hóa đất và nguyên nhân (triệu ha)
Vùng

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

Châu Phi

170

98

36


90

37

7

5

139

Châu Âu

93

39

18

8

158

7


Vùng

Xói mòn Xói mòn Thoái hóa Thoái hóa Tổng số
do nước
do gió

18

26

2

383

29

50

6

16

372

24

16

58

80

340

4


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

8


khối lượng đất mất tại Corn Belt, Mỹ. Một số hệ số đã được đã được đưa vào phương
trình mất đất ban đầu mà trong đó độ dốc và các biện pháp chống mất đất đóng vai trò
chính. Người ta nhận ra rằng phương trình mất đất có thể có giá trị rất lớn đối với kế
hoạch trồng trọt và phương trình Corn Belt có thể phù hợp với các vùng khác. Năm
1946, một nhóm chuyên gia về xói mòn đã tổ chức một cuộc hội thảo tai Ohio nhằm
đánh giá lại các hệ số đã được sử dụng trước đây và thêm vào hệ số mưa. Trung tâm
dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp (ARS) của Mỹ đã thiết lập trung tâm mất đất và dòng
chảy mặt quốc gia tại trường đại học Purdue năm 1954 nhằm đặt, thu thập và củng cố
các số liệu sẵn có trên toàn nước Mỹ. Hơn 10.000 ngày liên tục về số liệu dòng chảy
mặt và mất đất sau đó đã được thu thập từ dự án hợp tác nghiên cứu Liên Bang Hoa
Kỳ trong 49 Bang [26].
Các nghiên cứu xói mòn đất còn được các nhà khoa học Liên Xô cũ như Sobolev
(1961), Zakharov (1971), Eguazarov (1963), Biotrev (1974) và Mirskhulava (từ 1960
đến 1976) tiến hành. Các nghiên cứu của các nhà khoa học Liên Xô cũ đã đóng góp lý
thuyết về cơ chế tác động của các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn. Ngoài ra các
nghiên cứu về xói mòn còn được nghiên cứu ở châu Phi do Haillet nghiên cứu ở Đại

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

10


vận chuyển qua 1 đơn vị mặt cắt thủy văn để nghiên cứu xói mòn lưu vực.
Cả hai hướng nghiên cứu này bổ sung cho nhau: Hướng thứ nhất cho những kết
quả cụ thể, đặc biệt là xác định các biện pháp để hạn chế xói mòn trong việc sử dụng
các diện tích đất cụ thể; Hướng thứ hai cho kết quả đánh giá tổng thể xói mòn lưu vực
làm cơ sở để xác định các biện pháp tổng hợp phòng chống xói mòn.
1.1.2.2. Xói mòn đất tại Việt Nam
Xói mòn đất: Là quá trình phổ biến nhất ở Việt Nam. Với lượng mưa lớn (1.5002.500mm và thậm chí 3.000 mm); Độ dốc lớn (28% với độ dốc >250); Chặt phá rừng
để chuyển đổi mục đích sử dụng (từ 1945 đến 1993 giảm diện tích từ 14.325 triệu ha
xuống 9.641 triệu ha) làm cho quá trình xói mòn đất ở Việt Nam xảy ra mạnh mẽ.
Bản đồ xói mòn đất ở Việt Nam (Hình 1) cho thấy mức độ xói mòn: Vùng có xói
mòn đất mạnh là vùng núi phía Bắc và Trung Bộ với địa hình phức tạp, độ dốc lớn.
Phá rừng làm nương dãy hàng năm cộng thêm lượng mưa lớn vào mùa hè và mùa thu

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

12


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

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

Độ chua
trao đổi

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

Đất sau
phá rừng

5,17

5,42

9,8

1,79

0,12

0,06

1,25

Nguồn: [22]

13


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

Năm thứ 1

Năm thứ 2

Năm thứ 3


14


Hın
̀ h 3. Vị trí vùng nghiên cứu
Tổng diện tích tự nhiên của 3 tỉnh là 3.273.353,46 ha, tổng dân số năm 2015 là
2.120 người, mật độ dân số năm 2015 là 62 người/km2, tập trung đông nhất là ở tỉnh
Sơn La với 82 người/km2. Tỷ lệ tăng dân số bình quân năm là 1,86%. Số người trong
độ tuổi lao động đang làm việc là 1.331,2 người, chiếm 62% tổng dân số. Lịch sử hình
thành các cộng đồng dân tộc vùng Tây Bắc cũng như vùng nghiên cứu ngày nay gắn
liển với các cuộc di dân, chiếm đất, nắm quyền cai trị diễn ra trong lịch sử. Theo tài
liệu ghi chép lại, dân cư Tây Bắc được hình thành chủ yếu từ 3 luồng di cư:
− Luồng phía Bắc, từ Trung Quốc xuống;
− Luồng phía Tây, từ Lào, Thái Lan sang;
− Luồng phía Nam, từ Đồng bằng Bắc Bộ lên, gồm nhiều đợt di dân khác nhau,
nhưng nhiều nhất là vào thập niên 60 do có chủ trương xây dựng vùng kinh tế mới của

15


Đảng, Nhà nước đối với vùng này. Chính vì vậy, đây là nơi cư trú của 23 dân tộc anh
em, có bản sắc văn hoá và phong tục tập quán khác nhau, các dân tộc ở đây cư trú hoà
nhập và ít có xung đột.
Lai Châu: là tỉnh biên giới phía Tây Bắc của Tổ quốc, cách Thủ đô Hà Nội
khoảng 400 km về phía Đông Nam, có toạ độ địa lý từ 21051’ đến 22049’ vĩ độ Bắc và
1020019’ đến 1030059’ kinh độ Đông; phía Bắc và Tây Bắc giáp tỉnh Vân Nam của
Trung Quốc, phía Tây giáp tỉnh Điện Biên, phía Đông và phía Đông Nam tiếp giáp với
hai tỉnh Lào Cai và Yên Bái, phía Nam tiếp giáp với tỉnh Sơn La.
Điện Biên: là một tỉnh biên giới miền núi thuộc vùng Tây Bắc của Tổ quốc, có