Tài liệu Dạy học theo chủ đề tích hợp vật lý 10 tiết 43 - bài 26 thế năng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẠC LIÊU TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT 1. Họ và tên: Huỳnh Thanh Tuấn Điện thoại: 0946707657; Email: [email protected] 2. Họ và tên: Nguyễn Vũ Phong Điện thoại: 0988188108; Email: [email protected] Năm học: 2014 – 2015 PHỤ LỤC II PHIẾU THÔNG TIN VỀ GIÁO VIÊN ( HOẶC NHÓM GIÁO VIÊN ) DỰ THI Trang 1 - Sở Giáo dục và Đào tạo Bạc Liêu - Trường THPT Võ Văn Kiệt - Địa chỉ: Ấp Long Hòa, thị trấn Phước Long, huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu Điện thoại: 07813864308 - Họ và tên giáo viên (hoặc nhóm giáo viên): 1. Huỳnh Thanh Tuấn Điện thoại: 0946707657; Email: [email protected] 2. Nguyễn Vũ Phong Điện thoại: 0988188108; Email: [email protected] PHỤ LỤC III PHIẾU MÔ TẢ DỰ ÁN THI CỦA GIÁO VIÊN 1. Tên dự án dạy học: Tiết 43 - Bài 26 : THẾ NĂNG Trang 2 2. Mục tiêu dạy học: 2.1. Kiến thức: 2.1.1) Môn Vật lý - Phát biểu được định nghĩa trọng trường, trọng trường đều. - Viết được công thức trọng lực của một vật. - Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của thế năng trọng trường (hay thế năng hấp dẫn). Định nghĩa được khái niệm mốc thế năng. - Biết được lợi ích của dòng nước chảy từ trên cao xuống để làm quay tua bin đưa nước lên cao, để giã gạo bằng sức nước mà không dùng máy bơm, máy xay sát gây tiếng ồn ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. 2.1.2) Môn Sinh học - Biết được tác động của dòng chảy ảnh hưởng đến đất đai, xói mòn đất, lỡ đất, có thể phá vỡ cân bằng hệ sinh thái. - Nắm được việc trồng cây, bảo vệ rừng để giữ nước để tránh cho đất bạc màu, tránh cho đất nghèo dinh dưỡng, khô cằn; trồng cây rừng để điều hòa lượng nước trên mặt đất và điều hòa không khí. 2.1.3) Môn Hóa học - Học sinh hiểu được tác động của dòng chảy từ trên cao xuống sẽ làm đất bị xói mòn, bị bạc màu do đất mất đi chất dinh dưỡng, mất đi các nguyên tố(N, K, P) có ích cho sự phát triển của cây trồng. - Học sinh nắm được nếu sử dụng nhiều động cơ nhiệt, máy bơm nước để bơm nước lên cao sẽ gây ra chất thải xăng dầu, thải ra chất khí CO2, khí frêôn sẽ ảnh hưởng đến môi trường sống, ảnh hưởng đến tầng ôzôn, gây ra hiệu ứng nhà kính. 2.1.4) Môn Địa lí - Hiểu được vai trò, tầm quan trọng của nước và rừng đối với sự sống và phát triển kinh tế, đối với hoạt động của nhà máy thủy điện, đối với điều hòa lượng nước và không khí. - Nắm được các vùng đất dễ bị lũ lụt, xói mòn do dòng chảy của nước. - Nắm được các vùng đất thích hợp để trồng cây rừng, làm ruộng bậc thang ở các sườn núi, đồi dốc có khoa học; làm ruộng bậc thang sẽ tiết kiệm diện tích đất, trồng được nhiều hơn. 2.1.5) Môn Giáo dục công dân: - Nắm được các quy định cơ bản của công dân về trồng rừng và bảo vệ rừng, đặc biệt là rừng phòng hộ có tầm quan trọng với an ninh quốc gia. 2.2. Kĩ năng: 2.2.1) Môn Vật lý - Vẽ hình, mô tả và giải thích về cách tính thế năng dựa vào việc chọn mốc thế năng. - Vận dụng được các khái niệm trọng trường, thế năng trọng trường, công của trọng lực để giải thích các hiện tượng trong đời sống và tự nhiên. - Vận dụng được các công thức tính thế năng trọng trường, công thức: AMN = Wt(M) - Wt(N). - Giải được các bài tập đơn giản tương tự như các bài ở SGK. 2.2.2) Môn Sinh học - Có kỹ năng bảo vệ sức khỏe khi sống trong các đồi núi cao, sườn dốc…. Trang 3 - Giải thích được tác động của dòng chảy có thể phá vỡ cân bằng hệ sinh thái. 2.2.3) Môn Công nghê - Biết cách làm đất trồng cây và trồng rừng theo thời vụ; biết được quy trình trồng cây rừng bằng cây con, bón phân; cách chăm sóc cây và đất. - Biết cách làm ống dẫn nước từ trên cao về để phục vụ sinh hoạt, sản xuất, để tưới cây…. 2.2.4 ) Môn Địa lí - Bảo vệ tài nguyên, môi trường bao gồm việc sử dụng tài nguyên hợp lí, lâu bền và đảm bảo chất lượng môi trường sống cho con người. - Xác định được nơi bố trí thủy điện hợp lí( ở các nơi có dòng chảy lớn từ trên cao xuống), lợi dụng sức nước để làm cối xay giã gạo, đưa nước lên cao về để phục vụ sinh hoạt, sản xuất, để tưới cây…. - Giải thích được vai trò của cây cối trong việc chống xói mòn đất - Giải thích được tác động làm xói mòn đất và biện pháp khắc phục. 2.3. Thái độ: - Quan tâm đến trồng cây, ý thức bảo vệ rừng. - Cẩn thận, trung thực, hợp tác trong các hoạt động. - Tích cực bảo vệ môi trường, có biện pháp tránh xói mòn đất. - Thấy rõ trách nhiệm của bản thân nhằm ngăn chặn phá rừng, bảo vệ và sử dụng nguồn nước, dòng chảy hợp lí, giữ gìn và bảo vệ môi trường sống lành mạnh và tươi đẹp. 3. Đối tượng dạy học của dự án: * Đối tượng dạy học của dự án là học sinh - Số lượng học sinh: 45 em - Số lớp thực hiện: 1 lớp. - Khối 10: Lớp 10C2 – Năm học 2014 – 2015. * Một số đặc điểm cần thiết khác của học sinh đã học theo dự án: - Học sinh lớp 10 đã có ý thức tốt trong việc tiếp thu kiến thức, học sinh không còn lạ lẫm với những đổi mới về phương pháp, về giáo dục tích hợp bảo vệ môi trường vào bài dạy. - Học sinh có ý thức quan tâm đến môi trường sống, ý thức trồng cây, trồng rừng, bảo vệ rừng, bảo vệ sức khỏe bản thân. - Học sinh đã tiếp cận các kiến thức về nguyên tắc hoạt động của nhà máy thủy điện, làm ruộng bậc thang, trồng rừng…... 4. Ý nghĩa của dự án: 4.1. Ý nghĩa của dự án đối với thực tiễn dạy học - Trong dạy học vật lí thì việc tích hợp các nội dung từ các môn học, lĩnh vực khác vào bài dạy là vô cùng thiết thực, có ý nghĩa, giúp học sinh hiểu bài, kiểm tra và làm bài đạt kết quả cao hơn; học sinh nhận thức được tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường sống, sức khỏe bản thân và cộng đồng, làm công việc có ích cho môi trường, phát triển kinh tế xã hội, bảo đảm an ninh quốc phòng. - Qua việc dạy học của dự án thì học sinh đã có tư duy, vận dụng được kiến thức của nhiều môn học khác nhau để giải quyết các vấn đề gặp trong cuộc sống. 4.2. Ý nghĩa của dự án đối với thực tiễn đời sống - Qua việc tích hợp kiến thức vào bài dạy thế năng, làm cho học sinh nhận thấy được tầm quan trọng của thế năng, của dòng nước chảy để xây dựng nhà máy Trang 4 thủy điện, để tránh làm xói mòn đất, phòng tránh lũ lụt, biết tận dụng nguồn nước trên cao để phục vụ tưới tiêu, để sinh hoạt, sản xuất….. - Học sinh có được những kiến thức để vận dụng vào cuộc sống hàng ngày. Đó là nâng cao khả năng rèn luyện của bản thân và cộng đồng. - Từ những hiểu biết trên và thấy rõ trách nhiệm của bản thân trong việc giữ gìn và bảo vệ môi trường sống lành mạnh và tươi đẹp; có ý thức trách nhiệm của bản thân, có những cách cư xử, những hành động và việc làm thiết thực để góp phần ngăn chặn việc làm xói mòn đất, làm đất bạc màu - Đồng tình với những việc làm đúng, phản đối những việc làm sai trong sản xuất và sinh hoạt, tuyên truyền thông tin về tác hại của xói mòn đất, lũ lụt…để mọi người nhận thức đúng, đầy đủ để ứng phó phù hợp. 5. Thiết bị dạy học và học liêu 5.1. Thiết bị dạy học - Vẽ phóng to hình 26.2 SGK, tranh vẽ đập nước thủy điện. - Thiết bị máy tính và máy chiếu. - Một số hình ảnh về búa máy đóng cọc, hình ảnh cây cung đang giương, dòng chảy của nước từ trên cao xuống, thác nước, hệ Mặt Trời, con lắc đơn, nhà máy thủy điện, các hình ảnh về xói mòn đất, hình ảnh về lũ lụt, hình ảnh về cây rừng phòng chống lũ lụt và xói mòn đất; hình ảnh về ruộng bậc thang, hình ảnh cái guồng nước(cọn nước) quay đưa nước từ trên cao xuống để phục vụ tưới tiêu, để sinh hoạt, sản xuất… Trang 5 Hình ảnh búa máy đóng cọc Hình ảnh cây cung đang giương Thác nước Trang 6 Hê Mặt Trời Con lắc đơn Trang 7 Nhà máy thủy điên Hình ảnh xói mòn đất Trang 8 Hình ảnh lũ lụt Hình ảnh về rừng và trồng rừng Trang 9 Ruộng bậc thang Guồng nước( Cọn nước) - Video về nhà máy thủy điện, video về lũ lụt, video về cối giã gạo bằng sức nước, video về cọn nước(guồng nước) của dân tộc miền núi, video về lợi dụng dòng nước để làm Trang 10 động cơ quay, video về việc đưa nước từ trên cao về để sinh hoạt, sản xuất, tưới tiêu…. ( tư liệu trên website). 5.2. Học liêu 5.2.1. Một số thông tin về nhà máy thủy điên( tư liêu trên website). - Thủy điên là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng thủy điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay một tuốc bin nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thuỷ triều. Thủy điện là nguồn năng lượng có thể hồi phục. Năng lượng lấy được từ nước phụ thuộc không chỉ vào thể tích mà cả vào sự khác biệt về độ cao giữa nguồn và dòng chảy ra. Sự khác biệt về độ cao được gọi là áp suất. Lượng năng lượng tiềm tàng trong nước tỷ lệ với áp suất. Để có được áp suất cao nhất, nước cung cấp cho một turbine nước có thể được cho chảy qua một ống lớn gọi là ống dẫn nước có áp (penstock). Ngoài nhiều mục đích phục vụ cho các mạng lưới điện công cộng, một số dự án thủy điện được xây dựng cho những mục đích thương mại tư nhân. Ví dụ, việc sản xuất nhôm đòi hỏi tiêu hao một lượng điện lớn, vì thế thông thường bên cạnh nhà máy nhôm luôn có các công trình thủy điện phục vụ riêng cho chúng. Tại Cao nguyên Scotland đã có các mô hình tương tự tại Kinlochleven và Lochaber, được xây dựng trong những năm đầu thế kỷ 20. Tại Suriname, đập hồ van Blommestein và nhà máy phát điện được xây dựng để cung cấp điện cho ngành công nghiệp nhôm Alcoa. Ở nhiều vùng tại Canada (các tỉnh bang British Columbia, Manitoba, Ontario, Québec và Newfoundland và Labrador) thủy Trang 11 điện được sử dụng rất rộng rãi tới mức từ "hydro" đã được dùng để chỉ bất kỳ nguồn điện nào phát ra từ nhà máy điện. Những nhà máy phát điện thuộc sở hữu nhà nước tại các tỉnh đó được gọi là BC Hydro, Manitoba Hydro, Hydro One (tên chính thức "Ontario Hydro"), Hydro-Québec và Newfoundland và Labrador Hydro. Hydro-Québec là công ty sản xuất thủy điện lớn nhất thế giới, với tổng công suất lắp đặt năm 2005 đạt 31.512 MW. - Tầm quan trọng và ưu điểm: + Thủy điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức nước, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ). Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ. Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thủy điện, năng lực nước cũng thường được dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể tích trữ nó vào giờ thấp điểm (trên thực tế các hồ chứa thủy điện bằng bơm – pumped-storage hydroelectric reservoir - thỉnh thoảng được dùng để tích trữ điện được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện để dành sử dụng vào giờ cao điểm). Thủy điện không phải là một sự lựa chọn chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các địa điểm chính tại các nước đó có tiềm năng khai thác thủy điện theo cách đó đã bị khai thác rồi hay không thể khai thác được vì các lý do khác như môi trường + Lợi ích lớn nhất của thủy điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các nhà máy thủy điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, khí thiên nhiên hay than đá, và không cần phải nhập nhiên liệu. Các nhà máy thủy điện cũng có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện, một số nhà máy thủy điện đang hoạt động hiện nay đã được xây dựng từ 50 đến 100 năm trước. Chi phí nhân công cũng thấp bởi vì các nhà máy này được tự động hoá cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường. Các nhà máy thủy điện hồ chứa bằng bơm hiện là công cụ đáng chú ý nhất để tích trữ năng lượng về tính hữu dụng, cho phép phát điện ở mức thấp vào giờ thấp điểm (điều này xảy ra bởi vì các nhà máy nhiệt điện không thể dừng lại hoàn toàn hàng ngày) để tích nước sau đó cho chảy ra để phát điện vào giờ cao điểm hàng ngày. Việc vận hành cách nhà máy thủy điện hồ chứa bằng bơm cải thiện hệ số tải điện của hệ thống phát điện. Những hồ chứa được xây dựng cùng với các nhà máy thủy điện thường là những địa điểm thư giãn tuyệt vời cho các môn thể thao nước, và trở thành điểm thu hút khách du lịch. Các đập đa chức năng được xây dựng để tưới tiêu, kiểm soát lũ, hay giải trí, có thể xây thêm một nhà máy thủy điện với giá thành thấp, tạo nguồn thu hữu ích trong việc điều hành đập. - Thủy điên và các vấn đề về môi trường sinh thái: + Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ thỉnh thoảng khá phức tạp bởi vì yêu cầu tưới tiêu có thể xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức cao nhất. Những thời Trang 12 điểm hạn hán có thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi vì mức bổ sung nước không thể tăng kịp với mức yêu cầu sử dụng. Nếu yêu cầu về mức nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra giảm hiệu suất và việc lắp đặt một turbine nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế. Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại rằng các dự án nhà máy thủy điện lớn có thể phá vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. Trên thực tế, các nghiên cứu đã cho thấy rằng các đập nước dọc theo bờ biển Đại Tây Dương và Thái Bình Dương của Bắc Mỹ đã làm giảm lượng cá hồi vì chúng ngăn cản đường bơi ngược dòng của cá hồi để đẻ trứng, thậm chí ngay khi đa số các đập đó đã lắp đặt thang lên cho cá. Cá hồi non cũng bị ngăn cản khi chúng bơi ra biển bởi vì chúng phải chui qua các turbine. Điều này dẫn tới việc một số vùng phải chuyển cá hồi con xuôi dòng ở một số khoảng thời gian trong năm. Các thiết kế turbine và các nhà máy thủy điện có lợi cho sự cân bằng sinh thái vẫn còn đang được nghiên cứu. + Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường của dòng sông bên dưới. Thứ nhất, nước sau khi ra khỏi turbine thường chứa rất ít cặn lơ lửng, có thể gây ra tình trạng xối sạch lòng sông và làm sạt lở bờ sông. Thứ hai, vì các turbine thường mở không liên tục, có thể quan sát thấy sự thay đổi nhanh chóng và bất thường của dòng chảy. Tại Grand Canyon, sự biến đổi dòng chảy theo chu kỳ của nó bị cho là nguyên nhân gây nên tình trạng xói mòn cồn cát ngầm. Lượng oxy hoà tan trong nước có thể thay đổi so với trước đó. Cuối cùng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều này có thể làm thay đổi số lượng cân bằng của hệ động vật, gồm cả việc gây hại tới một số loài. Các hồ chứa của các nhà máy thủy điện ở các vùng nhiệt đới có thể sản sinh ra một lượng lớn khí methane và carbon dioxide. Điều này bởi vì các xác thực vật mới bị lũ quét và các vùng tái bị lũ bị tràn ngập nước, mục nát trong một môi trường kỵ khí và tạo thành methane, một khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh. Methane bay vào khí quyển khí nước được xả từ đập để làm quay turbine. Theo bản báo cáo của Uỷ ban Đập nước Thế giới (WCD), ở nơi nào đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hơn 100 watt trên mỗi km2 diện tích bề mặt) và không có việc phá rừng trong vùng được tiến hành trước khi thi công đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ đập có thể cao hơn những nhà máy nhiệt điện thông thường. Ở các hồ chứa phương bắc Canada và Bắc Âu, sự phát sinh khí nhà kính tiêu biểu chỉ là 2 đến 8% so với bất kỳ một nhà máy nhiệt điện nào. + Một cái hại nữa của các đập thủy điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng hồ chứa. Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn bó của họ về tổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với họ. Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hoá các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất, như dự án Đập Tam Hiệp ở Trung Quốc, đập Clyde ở New Zealand và đập Ilisu ở đông nam Thổ Nhĩ Kỳ. Một số dự án thủy điện cũng sử dụng các kênh, thường để đổi hướng dòng sông tới độ dốc nhỏ hơn nhằm tăng áp suất có được. Trong một số trường hợp, toàn bộ dòng sông có thể bị đổi hướng để trơ lại lòng sông cạn. Những ví dụ như vậy có thể thấy tại Sông Tekapo và Sông Pukaki. Những người tới giải trí tại các hồ chứa nước hay vùng xả nước của nhà máy thủy điện có nguy cơ gặp nguy hiểm do sự thay đổi mực nước, và cần thận trọng với hoạt động nhận nước và điều Trang 13 khiển đập tràn của nhà máy. Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm hoạ như vụ Đập Vajont tại Ý, gây ra cái chết của 2001 người năm 1963. 5.2.2. Thông tin về cối giã gạo nước và đời sống của người dân tộc miền núi( tư liêu trên website). - Lợi dụng sức nước để tiên cho đời sống, một số dân tộc miền núi từ lâu đã làm, như guồng nước, cối giã gạo nước, máng tre dẫn nước của các sắc tộc Mường, Thái ở Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu, Thanh Hóa. Những năm 2012, chúng tôi đã đi khảo sát những vùng còn dùng guồng (cọn) nước thì cho đến nay hiện còn hai khu vực là Kim Bôi, Hòa Bình và Bá Thước, Thanh Hóa. Chắc chắn còn vài khu vực khác mà chúng ta chưa biết đến, nhưng những công cụ cổ xưa này thường gắn với những nơi xa, điều kiện phát triển chưa cao và người dân yêu thích những gì gần gũi với tự nhiên, chứ họ đều đã biết đến máy bơm hay máy xay xát. Ở đây cần nhìn thấy mặt trái của phát triển, không phải cứ phát triển là hay, nếu điều kiện còn cho phép sử dụng guồng dẫn nước tưới tiêu và sinh hoạt thì vẫn tốt hơn là dùng máy bơm tốn điện và dầu, trong khi guồng nước không tốn gì cả, ngoài ít tre làm guồng quay và tu sửa, cũng không hề phải trông nom. Và tất nhiên là giữa cánh đồng xung quanh núi non điệp trùng, những guồng nước quay là cảnh rất thơ mộng. Cối giã gạo bằng sức nước được sắc tộc Tày, Thái, Mường thiết kế tương đối giống nhau, chỉ là một cần cối vừa phải, chỗ chân đạp khoét rỗng như một lòng máng để nước đổ đầy vào đó. Khi nước đầy sẽ nâng cần cối lên, nước chảy ra hết cần cối hạ xuống và giáng chày vào cối gỗ để gạo phía trước, rồi lại nâng lên bởi nước đầy, cứ thế cả ngày cả đêm giã liên tục, với nhịp điệu thưa tiếng nhẹ, mỗi ngày chỉ có thể đem lại một cối gạo bằng một rá nhỏ, đủ cho gia đình ăn. Những cối đó thường được đặt ngoài đồng, gần suối, nơi có dòng nước chảy từ cao xuống thấp. Để nắng mưa không ảnh hưởng đến gạo người ta thường làm thêm căn lều nhỏ che cối ngoài trời. Cối giã gạo dùng sức nước tại Sa Pa. Cối giã gạo bằng sức nước ở sapa 5.2.3. Thông tin về các nguyên nhân gây ra sự xói mòn đất ở nước ta. - Có rất nhiều hoạt động của con người gây ra suy thoái tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là suy thoái Trang 14 đất đai. Trong đó, những hoạt động phổ biến như là: nạn phá rừng bừa bãi, nương rẫy du canh, tập quán chăn thả tự do, việc chọn cây trồng sai và áp dụng kĩ thuật không đúng. 1. Chặt phá rừng - Chỉ trong vòng 50 năm trở lại đây, nước ta đã mất gần chục triệu hecta rừng. Độ che phủ của rừng năm 1943 là 42,6%, đến năm 1993 chỉ còn lại 27,7%. Riêng về rừng tự nhiên cả nước năm 1993 còn được 8,84 triệu hecta so với năm 1985 đã giảm 200.000 hecta, bình quân hàng năm giảm mất khoảng gần 30.000 hecta. - Tình trạng mất rừng đó đã gây ra thiên tai và xói mòn nghiêm trọng, khí hậu nhiều nơi có nhiều biến động bất thường, tài nguyên nhiều vùng đã bị cạn kiệt, đất đai bị xói mòn thoái hoá gây trở ngại lớn đối với sản xuất và đời sống. Độ che phủ của rừng và rừng bị mất đi không chỉ gây ảnh hưởng tới môi trường mà cũng đánh mất luôn giá trị quý báu của nguồn tài nguyên đa dạng sinh học có khả năng tái sinh được của đất nước. 2. Nương rẫy du canh - Đồng bào các dân tộc ít người nước ta từ lâu đã có tập quán canh tác nương rẫy du canh. Hệ thống canh tác này ở thời điểm phát sinh vốn rất phù hợp với dân số còn ít ỏi, trình độ sản xuất còn thấp. Tuy nhiên sau này, với dân số tăng lên gấp nhiều lần, nương rẫy du canh không còn thích hợp được nữa do không có khả năng nuôi sống một số lượng lớn cư dân, bình quân đất thu hẹp khiến tốc độ quay vòng giữa các giai đoạn canh tác và giai đoạn bỏ hoá tăng lên, đất mau chóng bị mất độ phì nhiêu. Nương rẫy du canh trên đất dốc trồng cây hàng năm chủ yếu là hoa màu và lương thực: ngô, lúa, sắn... Canh tác bằng kỹ thuật đơn giản, không có các biện pháp bảo vệ đất gây xói mòn, rửa trôi cực kỳ nghiêm trọng. Mùa mưa hàng chục tấn đất màu trên một ha bị cuốn trôi vào mùa khô đất ở tầng mặt bị mất ẩm, gây nên chai cứng. - Canh tác nương rẫy là hình thức hoạt động sản xuất chủ yếu và cũng là cách sử dụng cổ truyền của người dân vùng núi ở Việt Nam. Người ta chặt đốt cây cối, làm rẫy tỉa ngô, gieo lúa... 3. Chăn thả tự do - Hình thức chăn nuôi rất phổ biến ở vùng núi là thả rông súc vật. Tập quán chăn thả tự nhiên hàng đàn gia súc trâu, bò, ngựa, dê của nhiều dân tộc ít người đã diễn ra từ lâu đời. - Chỉ có 3-4 tháng ngày mùa người ta mới bắt giá súc về để cầy kéo hoặc chuyên chở ngô, lúa. Còn lại 8-9 tháng trong năm, đàn gia súc được tự do đi lại kiếm ăn không cần người trông coi. Chúng có gì ăn nấy, đi đâu phá đấy, giẫm đạp cây cối, phá huỷ đất đai, Trang 15 làm cho nhiều cánh rừng, nương lúa, bãi ngô bị hư hại, dần dà biến thành những trảng cỏ nghèo nàn, đất đai bị xói lở, chai cứng. Nguồn thức ăn ngày càng khan hiếm cạn kiệt, gia súc càng đói khát. Do cây cỏ không bị mất ngay như đốt nương làm rẫy mà bị suy thoái dần dần, nhiều người lầm tưởng không gây tác hại gì nên tập quán chăn thả gia súc tự do mặc nhiên tồn tại. 4. Chọn cách trồng không đúng - Mỗi loài cây đòi hỏi một cách trồng khác nhau, chọn và áp dụng các biện pháp kỹ thuật không phù hợp có khi không thu hoạch được gì mà còn làm hỏng đất đai môi trường, nhiều nơi thành hoang hoá. Trồng thuần, trồng chay, trồng không có biện pháp giữ đất giữ nước là những cách trồng không đúng kỹ thuật, còn rất phổ biến, cản trở việc sử dụng đất lâu bền ở ta hiện nay. - Với 2 hình thức trồng cây là trồng thuần và trồng chay. + Trồng thuần là trồng liên tục một loài cây trong nhiều năm trên một chân đất, quả đồi hay cả một vùng rộng lớn, cây sẽ hút và bóc hết chất màu, nhất là những cây hoa màu lương thực phàm ăn như sắn, ngô...Tác hại trồng thuần một loài cây đã rõ như vậy nhưng trên thực tế nhiều nông dân chưa biết trồng xen với các cây họ đậu như: lạc, đỗ hoặc trồng gối vụ với những cây phân xanh như cốt khí, muồng hoa vàng...rễ có nốt sần có vi khuẩn cố định đạm và chất hữu cơ, cành lá trả lại để cải tạo đất. + Trồng chay là tập quán canh tác không bón phân nên không đủ điều kiện cho cây sinh trưởng phát triển và không duy trì được độ phì và khả năng sản xuất của đất một cách lâu dài. * Các hoạt động trên làm đất xói mòn nghiêm trọng. Nếu không sớm có biện pháp khắc phục. Các tính chất đất cần thiết sẽ mất dần hết. Và đất không canh tác, sử dụng được. 5.2.4. Thông tin về xói mòn đất, tác hại và biên pháp( tư liêu trên website): - Xói mòn đất: là quá trình làm mất lớp đất trên mặt và phá hủy các tầng đất bên dưới do tác động của nước mưa, băng tuyết tan hoặc do gió. Đối với sản xuất nông nghiệp thì nước và gió là hai tác nhân quan trọng nhất gây ra xói mòn và các tác nhân này có mức độ ảnh hưởng tăng giảm khác nhau theo các hoạt động của con người đối với đất đai. Có hai kiểu xói mòn đất chủ yếu là: + Xói mòn do nước + Xói mòn do gió - Tác hại của xói mòn: + Mất đất do xói mòn: Lượng đất mất do xói mòn là rất lớn và phụ thuộc vào độ dốc, chiều dài sườn dốc, thực trạng lớp phủ trên mặt đất, dao động từ 100 đến 500 tấn đất/ha/năm. + Mất dinh dưỡng đi theo số liệu của Bộ nông nghiệp, đất đồi núi miền Bắc nước ta hàng năm mất khoảng 1cm tầng đất mặt (100m 3/ha), trong đó có khoảng 6 tấn mùn (tương đương khoảng 100 tấn phân chuồng) và 300kg N (tương đương khoảng 1,5 tấn sunphat amon). Đặc biệt, có nơi như Tây Bắc mất đi khoảng 3cm đất mặt, tương đương 150 - 300 tấn đất/ha. Mỗi năm nước cuốn ra biển khoảng 250 triệu tấn phù sa màu mỡ, riêng sông Hồng mất đi khoảng 80 triệu m3 /năm. + Năng suất cây trồng: giảm nhanh, có khi không thu hoạch. Như ở Nông trường Mộc châu, Tây Bắc, năm 1959 mới khai phá, năng suất lúa 25 tạ/ha, đến năm 1960 chỉ còn 18 tạ/ha, năm 1961 còn 5 tạ/ha và năm 1962 gieo ngô cũng không thu hoạch được + Tàn phá môi trường: do xói mòn đất, nương rẫy chỉ gieo trồng vài ba vụ rồi bỏ, lại phá rừng đốt rẫy. Lâm sản bị tiêu hao rất nhiều. Sau nhiều lần phá như vậy, cuối cùng chỉ Trang 16 còn đồi núi trọc, hậu quả là đất đai bị thoái hóa. Khi rừng cây bị phá sẽ kèm theo nạn lũ lụt, hạn hán và khí hậu khu vực thay đổi rõ rệt. - Giải pháp hạn chế xói mòn đất + Một số biện pháp công trình nhằm hạn chế xói mòn trong các vùng nhiệt đới là biện pháp công trình (thiết kế đồi ruộng, xây dựng ruộng bậc thang, nắn dòng chảy...) là rất cần thiết trong việc canh tác và bảo vệ đất dốc. Chức năng chủ yếu của công trình là dẫn dòng, ngăn dòng làm cho chảy chậm lại, lưu chứa tạm thời hay bố trí dòng chảy an toàn dẫn đến xói mòn là thấp nhất. Các biện pháp công trình bao gồm thiết kế lô thửa, xây dựng hệ thống ruộng bậc thang. Những biện pháp này có tác dụng bảo vệ đất tốt nhất (đạt hiệu quả bảo vệ 80-90%) nhưng cũng đòi hỏi việc đầu tư vốn lớn sau đây là một số biện pháp chính thường được áp dụng ở vùng đồi núi nước ta: a. Thềm bậc thang - Ðể xây dựng ruộng bậc thang đất đai phải có các điều kiện sau đây: + Ðất phải có tầng dày tối thiểu từ 60 cm trở lên, đất càng dày làm ruộng bậc thang càng thuận lợi, bề rộng của mặt ruộng càng rộng. + Ðộ dốc có thể xây dựng ruộng bậc thang tốt nhất từ 5 -250, ở những nơi có độ dốc lớn hơn 250 vẫn có thể làm được ruộng bậc thang như ở vùng Sapa, tuy nhiên đòi hỏi nhiều công sức, thời gian và rất tốn đất. + Những nơi làm ruộng bậc thang để trồng lúa nước đòi hỏi phải có nguồn nước hoặc có khả năng giải quyết được nước tưới. - Nguyên tắc thiết kế ruộng bậc thang: + Ruộng bậc thang phải thiết kế theo đường đồng mức + Ruộng bậc thang nhất thiết phải có bờ. Mặt ruộng rộng hay hẹp phụ thuộc vào độ dốc và tầng dày đất. + Ðất bị san làm tầng không vượt quá 2/3 độ dày tầng đất ban đầu, phải đảm bảo trả lại được lớp đất màu trên mặt, tỷ lệ sử dụng đất phải đạt 65-70% so với diện tích ban đầu. b. Các công trình và thềm đơn giản - Thềm cây ăn quả: là một dạng thềm canh tác không liên tục của dạng thềm bậc thang hẹp, dốc nghịch. Thềm cây ăn quả có thể làm trên sườn dốc > 300. Khoảng cách giữa hai hàng cây ăn quả được bảo vệ bằng những băng lớp phủ thực vật tự nhiên lâu năm hay các cây cỏ, cây họ đậu và các cây bảo vệ đất khác. Cây trồng chính được trồng theo các bồn riêng. - Thềm sử dụng linh hoạt: là các dạng thềm nằm cách nhau khá xa, xen kẽ là các dải sườn đồi chưa được xử lý dùng để canh tác hỗn hợp. Thềm để trồng cây lương thực là chủ yếu, trong khi ở phần sườn dốc chưa xử lý ở giữa thì trồng cây dài ngày hay cây lấy gỗ. - Thềm tự nhiên: thềm tự nhiên được hình thành sau khi tạo ra các bờ thấp (dải chắn) bằng đất hay đá có thể thu lượm tại chỗ, hay các dải cỏ dày theo đường đồng mức trên các sườn dốc thoải. Chúng được thiết kế và thi công sao cho đỉnh của đê chắn phía dưới cao ngang tâm điểm giữa đoạn sườn dốc tới đê kế tiếp ở phía trên. Sau vài năm canh tác thềm sẽ được hình thành do sự bồi đắp tự nhiên. c. Biên pháp nông nghiêp - Biện pháp bảo vệ bằng nông nghiệp thực chất là các kỹ thuật đã được áp dụng qua việc quản lý, sử dụng đất trồng, chúng liên quan chặt chẽ với các quy trình canh tác bình thường, nhưng được thiết kế hay lựa chọn một cách đặc biệt nhằm đem lại lợi ích cho công tác bảo vệ đất trồng, chi phí đòi hỏi không lớn và có thể áp dụng tương đối dễ dàng. Trang 17 Các biện pháp thường được áp dụng trong nông nghiệp như: canh tác theo đường đồng mức, cày bừa ngang dốc, bố trí đa canh, trồng cây thành dải, biện pháp phủ bổi, trồng cây bảo vệ đất, làm đất tối thiểu, trồng các dải cây chắn... Tuy nhiên, những biện pháp này chỉ có thể áp dụng được trên những sườn đồi núi không dốc lắm (dưới 120 ), ở những nơi có độ dốc cao hơn thì cần phải kết hợp giữa biện pháp nông nghiệp với các biện pháp công trình đơn giản ở trên. d. Biên pháp lâm nghiêp: trên các đỉnh đồi, núi, sườn dốc đứng và ở những vị trí hợp thủy không có điều kiện xây dựng đồi ruộng phải được trồng rừng hoặc bảo vệ rừng tái sinh. Các diện tích rừng bảo vệ này có tác dụng chống xói mòn, ngăn chặn dòng chảy và giữ ẩm cho đất đồng thời còn hạn chế cả xói mòn gây ra do gió. e. Biên pháp canh tác khống chế và giảm thiểu xói mòn: - Luôn duy trì độ ẩm cho đất, tránh để hiện tượng đất bị khô kiệt. Có thể thực hiện bằng các biện pháp xây dựng hồ chứa nước, hệ thống thủy lợi phục vụ tưới tiêu, các giếng khoan. Thường xuyên che phủ cho đất bằng các đai rừng chắn gió, thảm thực vật tự nhiên (rừng đồng cỏ...) và các hệ thồng cây trồng thích hợp cho khu vực thông qua việc sử dụng các mô hình nông lâm kết hợp các công thức luân canh và xen canh. - Trong hoạt động quản lý canh tác ở các vùng xói mòn do gió phải hết sức chú ý tới các đai rừng bảo vệ, không cày bừa hoặc lên luống theo hướng gió thổi thường xuyên mà phải cắt vuông góc với hướng gió, tạo cho mặt đất có độ gồ ghề bằng cách lên luống cao, không nên làm đất quá kỹ làm các hạt đất bị vỡ nhỏ hình thành nhiều các hạt mịn dễ bị gió cuốn đi. - Bón phân hoá học kết hợp hữu cơ và trả lại phụ phẩm cây trồng cải thiện độ phì nhiêu đất và giảm lượng xói mòn 5.2.5. Thông tin về vai trò của rừng đối với môi trường sống - Không phải dĩ nhiên mà trái đất được gọi là hành tinh xanh. Với diện tích lớn là biển, rừng và tầng ôzôn bao quanh, trái đất với điều kiện lí tưởng ấy là nơi bắt nguồn cho sự sống – một điều mà chưa hành tinh nào có. Đặc biệt, rừng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống của con người. - Rừng là gì? Đó là một quần lạc sinh địa, trong đó sinh vật rừng, đất và khí hậu tạo thành một thể thống nhất, có quan hệ tương hỗ chặt chẽ với nhau. Nó được tạo nên bởi nhiều thành phần mà cây là thành phần chính. Vậy thì tại sao rừng lại có một ảnh hưởng lớn như vậy đến môi trường sống của con người? - Như chúng ta đã biết, thành phần chính của rừng là cây xanh. Mà cây xanh lại có tác dụng rất lớn đối với môi trường sống. Không đơn thuần là tạo bóng mát, làm đẹp phố phường mà hơn hết cây xanh điều hòa khí hậu giúp cho không khí trong lành, làm sạch bầu khí quyển. Hãy thử tưởng tượng xem nếu như Trái Đất này không có cây xanh thì chắc chắn xung quanh ta sẽ chỉ là một bầu không khí bụi bặm, ô nhiễm, nắng, nóng hoặc mưa lạnh giá, hạn hán ngập lụt sẽ tác động đến cuộc sống của người dân. Nói cách khác, không có cây xanh sự sống của con người sẽ chấm dứt. Cuộc sống con người không chỉ được quyết định bởi yếu tố vật chất mà nó còn bị ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên khách Trang 18 quan. Trong đó xói mòn đất là một hiện tượng tự nhiên thường xảy ra nơi những vừng đất trọc ít cây bao phủ. Xói mòn làm cho lớp đất mặt bị rửa trôi, tạo thành khe rãnh gây lũ lụt, đất trôi lở… ảnh hưởng nghiêm trọng tới sản xuất và đời sống của con người. Tất cả những thiên tai khủng khiếp đó đều có thể được ngăn chặn hoặc giảm bớt bằng cách trồng cây xanh. Rừng điều hòa khí hậu, điều tiết dòng chảy trên mặt đất, bảo vệ, cải tạo làm tơi xốp đất, giữ nước cho sản xuất, hạn chế sức phá hoại của gió, ngăn sự di chuyển của cát vào sâu đất liền, ngăn chặn gió, bão phá hoại mùa màng, làng xóm. Không chi thế rừng còn là nguồn cung cấp cho con người gỗ, củi, hoa quả và làm phân xanh.. Có thể nói rừng đóng một vai trò rất quan trọng trong đời sống của mỗi con người. Rừng còn là môi trường sống của rất nhiều động vật quí hiếm. Rừng có các loại cây từ thấp lên cao. Ở mỗi tầng là một môi trường, hoàn cảnh thích nghi riêng biệt với từng loài vật. Nào thỏ, hươu, nai, hổ đến khỉ, vượn, sóc, chim… đó là những loài động vật quý hiếm mà môi trường sống duy nhất của chúng chính là rừng – thiên nhiên hoang dã. Trong rừng có rất nhiều loài gỗ quý hiếm như đinh, lim, sến, táu,… rồi các loại thuốc quý. Có những khu rừng được con người trồng lên để phục vụ cho chế biến công nghiệp như rừng cao su, rừng tre, nứa, keo tai tượng,…Bên cạnh đó, rừng còn là môi trường sinh thái trong lành, một địa điểm du lịch lí thú, một danh lam thắng cảnh tuyệt vời đầy bí ẩn, hoang dã và tràn đầy hấp dẫn, lôi cuốn. Ảnh hưởng lớn và có tinh chất quyết định đến sự sống con người, rừng còn rất có ích với các lĩnh vực khác như nông nghiệp, công nghiệp, dụ lịch, dịch vụ… Hiểu rõ được những lợi ích và ảnh hưởng của rừng, ta mới thấy rõ vị trí và tầm quan trọng của nó như thế nào. Đất nước ta ba phần tư diện tích là rừng, đồi núi – một điều kiện thiên nhiên tuyệt vời. Vậy mà giờ đây diện tích rừng đó còn lại bao nhiêu? Không hiểu rõ tầm quạn trọng của rừng, rất nhiều người đã chặt phá cây bừa bãi, nhất là những người dân thiếu hiểu biết “đốt nương làm rẫy”, khai phá rừng một cách vô ý thức. Nhưng cũng có những người biết được lợi ích của rừng, hiểu được sự sai trái trong hành động của mình nhưng vẫn chặt trộm, khai thác rừng trái phép để kiếm lợi về mình. Hậu quả của những việc chặt phá, khai thác rừng bừa bãi, đốt rừng, phá rừng ấy thật không thể tưởng tượng được. Rừng U Minh rộng lớn, phong phú là thế, nhưng chỉ vì những con người thiếu ý thức, công tác quản lí kém mà hàng trăm, hằng nghìn hécta rừng bị phá hủy, thiêu rụi trong ngọn lửa làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống và thiệt hại hàng trăm tỉ đồng của nhà nước. Những vùng đồi xanh đẹp đẽ xưa kia, những cánh rừng nguyên sinh xưa kia giờ đây không còn nên những thảm họa thiên nhiên liên tục xảy ra, nào là hạn hán, nào lũ lụt, nào sạt lở đất,..: làm thiệt hại bao tiền của và tính mạng của những người dân vô tội. Không có rừng thì lấy cái gì để ngăn chặn lũ lụt, điều hòa không khí, để chống xói mòn, để bảo vệ làng mạc? Những tai hại to lớn và khủng khiếp ấy đều chỉ vì sự vô ý thức, sự thiếu hiểu biết và hám lợi của một số cá nhân gây ra. Trang 19 - Mất rừng đồng nghĩa với việc môi trường sống của con người bị tàn phá, hủy hoại. Những loài động vật hoang dã cũng mất đi môi trường sống của mình. Đã bao loài động vật bị tuyệt chủng. Nguy cơ tuyệt chủng tất cả cũng vì chặt phá rừng. - Hiểu rõ tầm quan trọng, thấy rõ những hậu quả của việc tàn phá rừng, chúng ta thêm phần yêu quý và biết bảo vệ rừng hơn. Hiện nay Đảng và chính quyền nhà nước ta đã có những biện pháp thích hợp và quản lí chặt chẽ trong việc khai thác rừng. Bằng cách khai thác hợp lí kết hợp với việc tái tạo rừng, nhiều khu rừng đã được phục hồi. Tác động của con người tới tái sinh tự nhiên là rất lớn bởi trong sự tái sinh tự nhiên thường gặp hoàn cảnh bất lợi, ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt, sự sinh trưởng của cây con. Để khắc phục, người trồng rừng phải chủ động tạo hoàn cảnh sống thích hợp bằng cách chặt phá những cây, cành mọc quá rậm, phát bớt bụi để hạt tiếp xúc nảy mầm dễ và xới đất tơi xung quanh gốc. Hình ảnh về trồng rừng 5.2.6. Thông tin về ruộng bậc thang: Trang 20