ỨNG DỤNG GIS TRONG ĐÁNH GIÁ THÍCH ỨNG ĐẤT CỦA MỘT SỐ NHÓM QUYẾT ĐỊNH TẠI TỈNH TIỀN GIANG. Dự án “Ứng dụng GIS đánh giá khả năng thích ứng đất đai của một số nhóm cây trồng ở tỉnh Tiền Giang trong điều kiện biến đổi khí hậu” được thực hiện tại tỉnh Tiền Giang từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2013.
MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Mục tiêu nghiên cứu
Giới hạn đề tài
TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
- Vị trí địa lý
- Địa hình
- Thổ nhưỡng
- Nhóm đất phù sa
- Nhóm đất mặn
- Nhóm đất phèn
- Nhóm đất cát
- Khí hậu
- Thủy văn
- Kinh tế, xã hội
- Tổng quan kinh tế
- Thực trạng sản xuất nông nghiệp ở tỉnh Tiền Giang
- Xã hội
Mặt khác, Tiền Giang cũng là địa bàn thuận lợi trong việc phát triển kinh tế đánh bắt cá. Diện tích đất nông nghiệp của Tiền Giang chiếm khoảng 77% tổng diện tích toàn tỉnh.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- Yêu cầu sinh thái của các nhóm cây trồng
- Nhóm cây hoa màu – cây khoai lang
- Nhóm cây ăn trái – cây bưởi, cây sầu riêng
- Nhóm cây công nghiệp – cây ca cao
- Đánh giá đất đai theo FAO
- Một số khái niệm
- Phân loại khả năng thích nghi đất đai
- Các mức độ phân tích trong đánh giá đất đai của FAO
- Hệ thống thông tin địa lý
- Lịch sử phát triển
- Khái niệm
- Thành phần của GIS
- Dữ liệu địa lý trong GIS
- Chức năng của GIS
- Phần mềm đánh giá đất đai tự động ALES
- Giới thiệu về ALES
- Đặc điểm nổi bật của ALES trong đánh giá đất
- Mô hình đánh giá đất trong ALES
- Biến đổi khí hậu
- Định nghĩa
- Nguyên nhân
- BĐKH trên khu vực ĐBSCL
- Ảnh hưởng của BĐKH đến thích nghi cây trồng
- Kịch bản BĐKH
- Các nghiên cứu về đánh giá thích nghi đất đai
- Ngoài nước
- Trong nước
Đất là diện tích bề mặt Trái đất, bao gồm các thành phần vật lý và môi trường sinh học ảnh hưởng đến việc sử dụng đất (FAO, 1993). Đơn vị lập bản đồ đất đai (LMU) là diện tích đất được chia trên bản đồ với các đặc điểm hoặc chất lượng đất được thiết lập (FAO, 1976). Đánh giá sự phù hợp của đất đai được định nghĩa là đánh giá hoặc dự đoán chất lượng đất cho một mục đích sử dụng cụ thể về năng lực sản xuất, nguy cơ suy thoái và nhu cầu quản lý (Austin và Basinski, 1978).
Phân lớp: phản ánh những hạn chế cụ thể của từng đơn vị thích ứng đất đai đối với từng loại hình sử dụng đất. Khả năng sử dụng đất không phù hợp được chia thành 2 loại: N1 (hiện tại không phù hợp) và N2 vĩnh viễn không phù hợp). Mục đích của việc định giá đất là giúp người định giá đất so sánh và giải thích sự tương tác giữa yêu cầu sử dụng đất và tài sản đất.
Các đối tượng trực tiếp được ALES đánh giá là các đơn vị bản đồ. Các đặc tính đất đai làm cơ sở cho các mô hình đánh giá ALES là dữ liệu phân loại. Có mối quan hệ chức năng giữa khả năng thích hợp đất đai (LS) và tính chất đất đai (GK), tương ứng với một loại tài sản đất đai sẽ có loại phù hợp.
Xác định tài sản đất đai để đánh giá và điều tra các nguồn dữ liệu hiện có. Tại Philippines, nhiều nghiên cứu cũng đã được tiến hành về ứng dụng GIS để đánh giá tiềm năng thích ứng đất đai.
DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
- Thu thập dữ liệu
- Phương pháp thực hiện
- Bảng yêu cầu sinh thái của các nhóm cây trồng
- Phân cấp các yếu tố thích nghi
- Thổ nhưỡng
- Khí hậu
- Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai
- Kịch bản hiện tại
- Kịch bản BĐKH
Đánh giá đất dựa trên các yếu tố tự nhiên và yêu cầu sinh thái của các nhóm cây trồng là cơ sở để tìm kiếm tài liệu, số liệu đúng hướng. Đặc điểm đánh giá được lựa chọn bao gồm loại đất, tầng dày, do tỉnh Tiền Giang là khu vực phổ biến có độ dốc < 1% nên độ dốc không được xét đến, các yếu tố nhiệt độ và lượng mưa hiện tại đều nằm trong phạm vi thích ứng nên chúng tôi sẽ không chỉ xem xét ở trường hợp biến đổi khí hậu theo hai kịch bản phát thải A2 và B2. Các đặc tính đất này sau đó được điều chỉnh theo thang phân loại của FAO dựa trên việc tham khảo các tài liệu từ các cuộc khảo sát trước đó. Lớp dữ liệu đơn vị đất đai được bao gồm trong ALES, trong khi kết quả phân cấp thích ứng cho từng thuộc tính đất đai được sử dụng để xây dựng cây quyết định.
Dựa trên cây quyết định hiện có và cơ sở dữ liệu quốc gia, ALES tiến hành đánh giá khả năng thích ứng tự nhiên cho từng đơn vị đất cho đến phân lớp theo phương pháp hạn chế tối đa của FAO, tạo ra kết quả sau: ma trận đánh giá thích ứng. Từ đó, kết quả đánh giá thích ứng trong ALES được xuất sang GIS và xây dựng bản đồ thích ứng. Đất là yếu tố quan trọng trong sự thích nghi của thực vật, bao gồm một số yếu tố: loại đất, độ dày lớp đất và cơ học.
Tương tự như kịch bản B2, phân cấp phần tử và tạo bản đồ linh hoạt. Bản đồ đơn vị đất đai cho các nhóm cây trồng theo kịch bản A2 có tổng cộng 32 đơn vị đất đai như trong Hình 4.13. Bản đồ đơn vị đất đai cho các nhóm cây trồng theo kịch bản B2 có tổng cộng 23 đơn vị đất như trên Hình 4.14.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Bản đồ đánh giá thích nghi hiện tại
- Nhóm cây hoa màu – cây khoai lang
- Nhóm cây ăn trái – cây bưởi, cây sầu riêng
- Nhóm cây công nghiệp – cây ca cao
Độ dày của lớp đất mịn cũng làm giảm diện tích đất thích hợp trồng cây ca cao, một phần đối với các diện tích khác cấp 3 (thích nghi kém) thì hệ số lớp dày có thể được cải thiện bằng cách tăng độ dày của luống. Bản đồ đất đai và thích ứng được thể hiện trong Hình 5.4.
Bản đồ đánh giá thích nghi nhóm cây trồng trong điều kiện BĐKH
- Nhóm cây hoa màu – khoai lang
- Nhóm cây ăn trái – cây bưởi, cây sầu riêng
- Cây công nghiệp – cây ca cao
Trong điều kiện biến đổi khí hậu theo kịch bản phát thải thấp B2, diện tích thích ứng tập trung ở vùng đất phù sa (P) gần sông Tiền chiếm 16,8%, còn lại là diện tích không thể thích ứng. Những khu vực này còn bị hạn chế hơn nữa bởi lượng mưa và nhiệt độ cao, và mặc dù khả năng thích ứng không biến động nhưng vẫn cần có sự can thiệp để nâng cao năng suất sản xuất (Hình 5.6). Một số khu vực có lượng mưa khá thấp so với mức thích ứng tối thiểu của từng cây (dưới 1000mm) khiến toàn bộ khu vực kém thích nghi và kém thích nghi. Nếu lượng mưa thấp, chúng ta có thể cải thiện tình trạng này. bằng cách sử dụng hệ thống tưới tiêu để giúp thay thế nước mưa.
Ca cao tại khu vực nghiên cứu phần lớn là cây nghèo và chưa được thích nghi. Lúc này nhiệt độ tối đa khá cao so với nhu cầu sinh trưởng của cây khiến các vùng thích nghi bị hạn chế bởi yếu tố nhiệt độ (Hình 5.11). Tác động của nhiệt độ đến khả năng thích ứng của cây trồng là khá lớn, làm giảm mức độ thích ứng xuống mức thấp nhất và không diễn ra thích ứng theo kịch bản B2 (Hình 5.12).
Thảo luận
- Bản đồ đề xuất thích nghi hiện tại
- Tác động của BĐKH đến thích nghi các nhóm cây trồng
Cây bưởi, sầu riêng hoàn toàn phù hợp ở vùng này. Sau khi tham khảo bản đồ đất trồng trọt, diện tích phù hợp là 169.103,8 ha, phân bổ ở hầu hết các huyện trong tỉnh. Các nhóm cây trồng trong nghiên cứu đều có sự thay đổi về mức độ thích ứng khi xét đến các yếu tố nhiệt độ tối đa, nhiệt độ tối thiểu và lượng mưa trong điều kiện biến đổi khí hậu. Rõ ràng là trong điều kiện hiện nay, nếu xét đến điều kiện biến đổi khí hậu thì những vùng thích ứng hoặc thích nghi vừa phải đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hoặc lượng mưa.
Cây khoai lang hầu như kém thích nghi và thấp hơn trên toàn tỉnh Tiền Giang theo kịch bản A2 (kịch bản phát thải cao), nhiệt độ tối thiểu tại các vùng thích hợp cho trồng khoai lang hiện cao hơn giới hạn sinh trưởng tiềm năng của cây thích ứng. Có thể thấy, cây bưởi tuy bị ảnh hưởng nhưng khả năng thích nghi khá tốt, chủ yếu bị hạn chế bởi lượng mưa và nhiệt độ tối đa. Đối với cây sầu riêng, yếu tố hạn chế quan trọng nhất là lượng mưa. Lượng mưa ở kịch bản B2 khá thấp nên đã làm giảm mức độ thích ứng, và nếu dựa vào đó thì cần cải thiện điều kiện tưới tiêu cho các vùng trồng sầu riêng. đặc biệt là trong thời kỳ biến đổi khí hậu. .
Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đáng kể đến mức độ thích ứng của cây ca cao ở tỉnh Tiền Giang, ở cả hai kịch bản A2 và B2, mức độ thích ứng kém và kém thích ứng. Chúng tôi nhận thấy diện tích thích hợp trồng ca cao hiện nay đang bị giới hạn bởi nhiệt độ cao nhất và thấp nhất theo kịch bản biến đổi khí hậu. Việc trồng ca cao trong vụ đánh bắt để tạo bóng mát và tăng khả năng tưới cho những vùng bị giới hạn bởi yếu tố nhiệt độ có thể cải thiện được phần nào hiệu quả.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Kiến nghị
Đánh giá các yếu tố khác có thể hạn chế sự thích nghi của cây trồng như độ pH, sự hình thành đá, độ nén hoặc khả năng tưới, v.v. Ủy ban Điều phối Ca cao Việt Nam, 2013, Tiền Giang: hiện trạng và tiềm năng phát triển ca cao. Kịch bản biến đổi khí hậu, Nước biển dâng, Nhà xuất bản Tài nguyên - Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
Định hướng phát triển ca cao tỉnh Tiền Giang đến năm 2015, định hướng đến năm 2020. Tích hợp phần mềm ALES và GIS trong đánh giá thích ứng đất đai huyện Cẩm Mỹ - tỉnh Đồng Nai. Phân vùng khả năng thích ứng đất đai theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2020 và 2050 tại 3 huyện ven biển tỉnh Bến Tre và Đồng bằng sông Cửu Long.
Ứng dụng GIS trong đánh giá tính dễ bị tổn thương do tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến nông nghiệp và thủy sản thành phố Cần Thơ. Đánh giá tác động của nước biển dâng do biến đổi khí hậu ở tỉnh Nghệ An bằng công nghệ GIS. Địa chỉ http://www.vietnamplus.vn/thi-truong-cacao-tiep-tuc-doi-mat-nguy-co-thieu-Cung/238877.vnp.
