Nghiên cứu mối liên hệ giữa thảm thực vật rừng với dòng chảy và chất lượng nước trong lưu vực sông Đăkbla, tỉnh Kon Tum
Nghiên cứu này tập trung vào mối quan hệ phức tạp giữa rừng và nước, hai yếu tố cơ bản cấu thành cảnh quan địa lý và có ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống. Sự biến đổi của thảm thực vật rừng trong một lưu vực sông có thể dẫn đến thay đổi về xói mòn đất, chế độ dòng chảy và chất lượng nước, ảnh hưởng trực tiếp đến sinh hoạt và sản xuất của cư dân. Do đó, việc phát hiện quy luật tương tác giữa rừng với dòng chảy và chất lượng nước để quản lý hiệu quả tài nguyên rừng và nước là nhiệm vụ quan trọng trong thủy văn rừng.
Lưu vực sông Đăkbla, với diện tích 3.060 km2 trên địa bàn Kon Tum và Gia Lai, đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất và nhiều công trình thủy điện quốc gia (Yaly, Sê San 3, 3A, 4), góp phần đảm bảo an ninh năng lượng. Với địa hình cao, dốc, chia cắt mạnh và lượng mưa lớn không đều, việc bảo vệ và phát triển rừng phòng hộ đầu nguồn có ý nghĩa chiến lược nhằm điều tiết nguồn nước, giảm thiểu khô hạn, lũ lụt, hạn chế xói mòn, sạt lở đất gây bồi lắng hồ chứa thủy điện và nâng cao chất lượng nước. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu khoa học sâu rộng, có hệ thống làm cơ sở lý luận cho quản lý bền vững tài nguyên rừng và nước tại lưu vực này còn hạn chế.
Đề tài luận án tiến sĩ này được thực hiện nhằm đáp ứng yêu cầu khoa học và thực tiễn đó. Mục tiêu chung là phân tích, đánh giá khả năng điều tiết nước trong dòng chảy và hạn chế xói mòn đất của thảm thực vật rừng, từ đó đề xuất quy mô diện tích và chất lượng rừng cần thiết để nâng cao sản lượng và chất lượng nước sông Đăkbla. Mục tiêu cụ thể là xây dựng các mô hình toán mô phỏng mối liên hệ giữa thảm thực vật rừng và các yếu tố lập địa (lượng mưa, độ dốc, chỉ số hình dạng lưu vực) với dòng chảy (lưu lượng, mô đuyn, hệ số dòng chảy) và chất lượng nước (mô đuyn bùn cát lơ lửng) làm cơ sở tính toán diện tích rừng cần thiết.
Các nghiên cứu trước đây ở Việt Nam về hiệu quả giữ nước và chống xói mòn của rừng đã đạt được một số thành quả như định lượng thành phần cân bằng nước, đề xuất tiêu chuẩn cấu trúc rừng phòng hộ và sử dụng phương pháp định lượng. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế: số lượng công trình nghiên cứu không nhiều, quy mô nhỏ, phân tán; mối liên hệ giữa thảm thực vật rừng và dòng chảy chưa được lượng hóa rõ ràng; thiết bị nghiên cứu lạc hậu, dữ liệu thủy văn không liên tục, độ tin cậy thấp; và khả năng ứng dụng cho các vùng sinh thái, đặc biệt là Tây Nguyên và tỉnh Kon Tum còn hạn chế.
Nghiên cứu áp dụng phương pháp tiếp cận ở quy mô lưu vực, chọn các lưu vực kín, vừa và nhỏ. Các cách tiếp cận chủ yếu bao gồm tiếp cận hệ thống để mô phỏng tác động qua lại của các nhân tố môi trường và hoạt động con người, và tiếp cận phân tích – tổng hợp bằng cách chia lưu vực thành 15 lưu vực phụ. Phương pháp thu thập thông tin bao gồm nghiên cứu tài liệu, khảo sát thực địa bằng GPS, lấy mẫu nước theo quy định và phân tích ảnh Landsat, sử dụng GIS để lập bản đồ hiện trạng rừng và tính toán diện tích các trạng thái rừng. Phương pháp xử lý thông tin bao gồm tính toán lượng mưa, tổng lượng nước mưa và các đặc trưng dòng chảy như lưu lượng, lưu lượng bình quân năm và tổng lượng dòng chảy năm.