Tài liệu Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng keo tai tượng (acacia mangium wild) tại phường bắc sơn, thành phố uông bí, quảng ninh

i MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN..............................................................................................i LỜI CẢM ƠN...................................................................................................ii MỤC LỤC.......................................................................................................iii DANH MỤC CAC TƯ VIÊT TĂT...................................................................v DANH MỤC CAC BẢNG...............................................................................vi DANH MỤC CAC HÌNH...............................................................................vii ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................................1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU..................................2 1.1. Ở ngoài nước..............................................................................................2 1.2. Ở trong nước...............................................................................................5 2.1. Mục tiêu nghiên cưu...................................................................................9 2.1.1. Mục tiêu chung........................................................................................9 2.1.2. Mục tiêu cụ thể........................................................................................9 2.2. Đối tượng nghiên cưu.................................................................................9 2.3. Phạm vi nghiên cưu....................................................................................9 2.4. Nội dung nghiên cưu................................................................................10 2.5. Phương pháp nghiên cưu..........................................................................10 2.5.1. Phương pháp luận..................................................................................10 2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu................................................................11 2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu.....................................................................15 Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TÊ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU................................................................................................17 3.1. Điều kiê ̣n tư nhiên....................................................................................17 3.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................17 ii 3.1.2. Địa hình.................................................................................................17 3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng.........................................................................18 3.1.4. Khí hậu, thuỷ văn..................................................................................19 3.1.5. Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp......................................19 3.2. Điều kiê ̣n kinh t́ – xa hh ̣i........................................................................21 Chương 4 KÊT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..............................22 4.1. Nghiên cưu đă ̣c điểm cấu truc rừng K o tai tượng cc liên uan đ́n kha năng giữ đất.....................................................................................................22 4.1.1. Đă ̣c điểm ttng cây cao..........................................................................22 4.1.2. Đă ̣c điểm thưc vâ ̣t ttng thấp ptham tươi cây ụi và cây tái sinhh..........26 4.1.3. Đă ̣c điểm lớp tham khh.........................................................................28 4.2. Nghiên cưu đă ̣c điểm đất dưới tán rừng K o cc liên uan đ́n kha năng giữ đất và liên hệ của chung với cấu truc rừng...............................................30 4.2.1. Bề dày ttng đất......................................................................................31 4.2.2. Đh ̣ âm đất và liên hệ của nc với các ch tiêu cấu truc...........................33 4.2.3. Đh ̣ xốp đất.............................................................................................37 4.2.4. Hàm lượng mùn trong đất.....................................................................43 4.3. Nghiên cưu đặc điểm xci mòn đất dưới tán rừng.....................................47 4.4. Giai pháp nâng cao hiệu ua giữ đất của rừng trồng K o........................55 KÊT LUẬN - TỒN TẠI, KIÊN NGHỊ...........................................................58 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii DANH MỤC CÁC TƯ VÊT TĂT Chữ viết tăt OTC ODB D1.3 HVN TC CP TK TT W D d X KTXH Nguyên nghĩa Ô tiêu chuân Ô dạng an Đường kính ngang ngưc ình uân Chiều cao vut ngon ình uân Đh ̣ tàn ch Ch phủ Tham khh Tham tươi Đh ̣ âm đất Dung trong Tỷ trong Đh ̣ xốp đất Kinh t́ xa hh ̣i iv DANH MỤC CÁC BẢNG TT 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 Tên bảng Trang Hiện trạng đất rừng khu vưc thưc hiện đề tài 20 Cấu truc ttng cây cao các trạng thái rừng nghiên cưu 23 Đă ̣c điểm cấu truc của thưc vâ ̣t ttng thấp tại địa điểm nghiên cưu 26 Đă ̣c điểm tham khh ơ các trạng thái rừng 28 Đă ̣c điểm phân ố tham khh ơ các trạng thái rừng 30 Phân ố ề dày ttng đất th o trạng thái rừng 31 Độ dốc và ề dày ttng đất dưới các trạng thái rừng 32 Độ âm đất của các trạng thái rừng 33 Đh ̣ âm các ttng đất dưới tán rừng K o và rừng đối chưng 34 Đh ̣ xốp đất của rừng K o và rừng đối chưng 38 Đh ̣ xốp đất của các trạng thái rừng th o độ sâu ttng đất 39 Kiểm tra sư khác iê ̣t đh ̣ xốp đất của rừng K o và rừng đối chưng 40 Đh ̣ xốp đất, đh ̣ dốc và chiều cao cây của rừng K o 41 Bang giá trị trung ình hàm lượng mùn trong đất ơ các trạng thái rừng 43 Hàm lượng mùn và tuổi của các trạng thái rừng 44 Hàm lượng mùn và khối lượng tham khh của các h tiêu chuân 46 Cường độ xci mòn đất ơ các h tiêu chuân nghiên cưu 48 Cường độ xci mòn đất ơ các trạng thái rừng 49 Kiểm tra tương uan của độ âm đất với các đặc điểm cấu truc rừng 50 Kiểm tra tương uan của độ xốp đất với các đặc điểm cấu truc rừng 52 v DANH MỤC CÁC HÌNH TT 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 Tên hình Chiều cao trung ình cây rừng pHvnh ơ các trạng thái rừng Đường kính trung ình cây rừng pD1.3h ơ các trạng thái rừng Đh ̣ tàn ch trung ình ttng cây cao TC p%h ơ các trạng thái rừng Mâ ̣t đh ̣ N pcây/hah của các trạng thái rừng Đh ̣ ch phủ chung của thưc vâ ̣t ttng thấp ơ các trạng thái rừng Chiều cao cây ụi ơ các trạng thái rừng Chiều cao cây tái sinh ơ các trạng thái rừng Khối lượng tham khh dưới các trạng thái rừng Bín đổi ề dày ttng đất th o trạng thái rừng Bín đổi ề dày ttng đất th o độ dốc Độ âm đất trung ình của các trạng thái rừng Bín đổi đh ̣ âm đất th o đh ̣ sâu của rừng K o và rừng đối chưng Liên hê ̣tương uan của đh ̣ âm đất và ch phủ của tham tươi Liên hê ̣ tương uan của đh ̣ âm đất và tuổi rừng Liên hệ tương uan của độ âm đất và độ tàn ch Đh ̣ xốp đất của rừng K o và rừng đối chưng Đh ̣ xốp đất trung ình của các trạng thái rừng Đh ̣ xốp các ttng đất của các trạng thái rừng th o độ sâu ttng đất Bín đổi của đh ̣ xốp ttng đất 0 – 10 cm th o đh ̣ dốc măṭ đất Bín đổi của đh ̣ xốp ttng đất 10 – 20 cm th o đh ̣ dốc măṭ đất Bín đổi của đh ̣ xốp ttng đất 20 – 40 cm th o đh ̣ dốc măṭ đất Bín đổi của đh ̣ xốp ttng đất 40 – 60 cm th o đh ̣ dốc măṭ đất Hàm lượng mùn ơ các ttng đất rừng K o và các rừng đối chưng Liên hệ tương uan giữa hàm lượng mùn và tuổi của rừng Liên hệ tương uan giữa hàm lượng mùn và lượng tham khh Cường độ xci mòn đất ơ các trạng thái rừng Trang 24 24 25 25 27 27 28 29 31 33 34 35 35 36 37 38 39 39 41 42 42 43 44 45 47 49 1 ĐẶT ẤN ĐỀ Các loài K o pAcacia) được đưa vào trồng ơ nước ta từ những năm 1960, là loài cây sinh trương và phát triển nhanh, đồng thời lại cc kha năng cai tạo đất cao. Với những ưu điểm trên, cây K o đa nhanh chcng trơ thành cây trồng rừng chủ lưc cho ngành lâm nghiệp, trong đc K o tai tượng pAcacia mangium Wild) được coi là một trong các loài cc triển vong nhất cho trồng rừng đa mục đích: phòng hộ, cai tạo đất, cung cấp nguyên liệu. Trường Cao đẳng Nhng Lâm Đhng Bắc được thành lập th o uýt định số 7191/QĐ-BGD ĐT ngày 12/11/2007 của Bộ trương Bộ Giáo dục và Đào tạo trên cơ sơ nâng cấp trường Trung hoc Lâm nghiệp I TW. Bên cạnh cơ sơ đào tạo, Nhà trường còn cc Trung tâm thưc hành thưc nghiệm Nhng lâm nghiệp đcng tại phường Bắc Sơn, thành phố Uhng Bí với nhiều mh hình rừng tư nhiên và rừng trồng làm cơ sơ tốt cho các lớp hoc sinh, sinh viên trong và ngoài trường thưc hành thưc tập và nghiên cưu khoa hoc. Trung tâm Thưc hành thưc nghiệm Nhng lâm nghiệp cc tổng diện tích đất tư nhiên hơn 970 h cta, trong đc đất cc rừng tư nhiên chím 43,3%, đất rừng trồng chím 32% với các loài cây trồng như K o, Thhng ma vĩ, Bạch đàn, Sơ, Lát Mêhich, Giổi ắc, trong đc diện tích trồng các loài K o là lớn nhất với 235 h cta. Tuy nhiên, hiện còn rất ít những nghiên cưu về kha năng ao vệ đất của rừng trồng K o tai tượng ơ Trung tâm này và thíu những iện pháp nâng cao hiệu ua ao vệ đất rừng. Nhằm gcp phtn xác định cơ sơ khoa hoc cho việc giai uýt những tồn tại trên thi đa lưa chon và thưc hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh”. 2 Chương 1 TỔNG QUAN Ề ẤN ĐỀ NGHVÊN CỨU 1.1. Ở ngoài nước Chng trình nghiên cưu đtu tiên về xci mòn đất và dòng chay được thưc hiện ơi nhà ác hoc Volni người Đưc giai đoạn 1877 đ́n 1885 pHudson N, 1981h. Ông đa sử dụng một hệ thống các ai đo dòng chay để nghiên cưu hàng loạt các nhân tố cc liên uan đ́n xci mòn đất như loại đất, lượng mưa, độ dốc, thưc ì,….Sau đc, nhiều nghiên cưu về xci mòn đất dưới anh hương của lớp phủ thưc vật và hoạt động canh tác được thưc hiện ơ Mỹ, Liên Xh. Trước năm 1944 cc một số chng trình nổi tíng ơ Mỹ và Liên Xh và các nước châu Âu như Mill , B nn tt, Laws, Ald n, Zakharop. Trong giai đoạn này tồn tại uan điểm chung cho rằng xci mòn chủ ýu do dòng chay tràn trên mặt đất tạo nên. Vì vậy các tác gia tập trung vào các hướng nghiên cưu hiệu ua của các chng trình xci mòn ngoài thưc địa, như ḱt cấu các ờ ậc thang, các ăng cây xanh chắn đất, cách ố trí cây trồng th o khhng gian trên mặt đất.... Nhìn chung trong giai đoạn này những nghiên cưu được tín hành th o phương pháp đơn gian, chưa ḱt hợp được giữa thưc nghiệm ngoài hiện trường với nghiên cưu trong phòng thí nghiệm, giá trị định lượng chưa cao. Bằng các thí nghiệm trong phòng, năm 1944 Ellison ltn đtu tiên hng đa phát hiện ra nhân tố cưc kỳ uan trong anh hương tới xci mòn đất đc là hạt mưa. Động năng của hạt mưa, sưc ắn phá của nc trên ề mặt đất cc vai trò uan trong nhất, uýt định đ́n xci mòn. Các nhà nghiên cưu nổi tíng trong giai đoạn này là: Ellison, D lixop, Mikhovic, Wischm i r W.H, p1978h, Kirk y M.J và Chorl y p1967h. Phương trình phá huỷ ḱt cấu của hạt mưa p ằng nghiên cưu trong phòng thí nghiệmh của Ellison p1945h, Phương trình mất đất phổ dụng của Wischm i r và Smith p1958, 1978h,… hoặc nghiên cưu 3 thhng ua xây dưng mh hình mh phỏng như: Mh hình ồi lắng của M g v p1967h, Mh hình mh phỏng uá trình ồi lắng của Fl ming và Fhamy p1973h, Mh hình xci mòn đất dốc của Fost r và M y r p1975h, Mh hình mất đất do dòng chay của Fl ming và Walk r p1977h,… Hudson p1971, 1981h, Zakharop p1973h và nhiều tác gia khác đa nghiên cưu anh hương của kích thước hạt mưa, cường độ mưa và phân ố mưa tới xci mòn và dòng chay mặt. Ḱt ua uan trong của nghiên cưu xci mòn và kha năng ao vệ đất trong giai đoạn này là xây dưng được phương trình mất đất phổ dụng pUSLEh cc dạng tổng uát: A = R.K.L.S.C.P Trong đc: A - Lượng đất xci mòn trung ình ptấn/arc /nămh R - Hệ số xci mòn do mưa K - Hệ số xci mòn đất L - Hệ số độ dài sườn dốc S - Hệ số độ dốc C - Hệ số canh tác P - Hệ số ao vệ đất Phương trình này đa làm sáng tỏ vai trò của từng nhân tố anh hương đ́n xci mòn ơ các khu vưc cc điều kiện địa lý khác nhau. Vấn đề thủy văn của rừng trồng nci chung và rừng trồng K o tai tượng nci riêng là vấn đề h nhiễm nguồn nước ơ dòng chay mặt, tính chất vật lý của đất ị thay đổi và chủ ýu là xci mòn khi trời mưa pCrasw ll E.L, 1998; Garrity D.P, 1993h. Thhng thường thì khi rừng tư nhiên ị thay th́ ơi rừng trồng thì gây ra các vấn đề thủy văn. Ở rừng trồng thutn loài nci chung, sư cân đối lượng nước mưa thấp hơn rừng tư nhiên do đc sẽ làm tăng lượng nước chay ề mặt, lượng nước chay ngtm giam, đất ị chai cưng. 4 Sư thấm nước của đất là uan trong nhất trong tutn hoàn thủy văn rừng, cc tác dụng rất uan trong trong việc hình thành cơ ch́ dòng chay. Cc nhiều mh hình thấm nước của đất dưa vào việc đơn gian hca uá trình vật lý và các mh hình kinh nghiệm, mh hình cai tín của nc. Mặc dù những mh hình này đa thu được thành chng khá tốt trong mh phỏng vận động của nước trong đất nhng nghiệp và trong thủy văn đất nhng nghiệp, nhưng khi ưng dụng cho vùng đất dốc lại gây ra những thách thưc nghiêm trong. Khi nước thấm trong đất và vận chuyển trong đất, chung chịu sư chi phối của trong lưc và lưc tác dụng mao uan do típ xuc giữa nước và hạt đất. Sư ín đổi của ḱt cấu đất và thành phtn cơ giới của đất sẽ dẫn đ́n sư rối loạn của con đường vận động nước trong đất, nên việc ưng dụng định luật Darcy – định luật mh ta vận động của nước trong một mhi trường đồng nhất nhiều lỗ hổng và phương trình về sư vận động của nước trong đất rừng để nghiên cưu định lượng và dư áo, sẽ dẫn đ́n những sai lệch tương đối lớn so với tình hình thưc t́ vì phạm vi sử dụng của định luật Darcy là dùng cho vận động của dòng chay trong một ttng đất pdẫn th o Phạm Văn Điển, 2006h. Xét từ gcc độ anh hương của rừng đ́n tutn hoàn thủy văn gồm: sư phân giai của tham mục, hoạt động của rễ cây và động vật, dẫn đ́n vận động của dòng chay trong các lỗ hổng tương đối lớn, làm tăng lượng nước thấm xuống đất và lượng nước giữ lại trong đất pZakharop, 1981h. Lượng nước giữ trong đất rừng là một ch tiêu rất uan trong để đánh giá tác dụng nuhi dưỡng nguồn nước của rừng. Ở Trung Quốc, các nhà khoa hoc thường dùng lượng nước ao hòa các lỗ hổng ngoài mao uan đất rừng để tính toán lượng nước thấm xuống đất. Th o ḱt ua nghiên cưu, mỗi h cta đất rừng cc thể tích giữ được lượng nước 641 – 679 tấn/năm pVu Chí Dân và Vương Lễ Tiên, 2001h. 5 1.2. Ở trong nước Ở Việt Nam, những nghiên cưu về kha năng giữ đất và nuhi dưỡng nguồn nước của rừng còn là một vấn đề khá mới mẻ, nc ch ắt đtu vào những năm 1970. Chung được thưc hiện chủ ýu th o hai hướng típ cận chính là nghiên cưu trên uy mh lưu vưc và nghiên cưu trên uy mh khu rừng. Nghiên cưu của Phạm Ngoc Dũng p1993h cho thấy ơ nước ta, cây rừng cc kha năng tiêu thụ một lượng nước khá lớn. Đất rừng cũng là một nhân tố anh hương rõ rệt nhất đ́n dòng chay mặt. Sư khác nhau về tính chất vật lý của các loại đất sẽ anh hương trưc típ đ́n xci mòn đất và sư hình thành dòng chay. Nguyễn Ngoc Lung p1995h đa dưa vào mưc độ thấm, thoát nước và sư thoái hca của các loại đất dưới rừng để cho điểm và đánh giá vai trò của nhân tố đất anh hương tới xci mòn và dòng chay. Đặc iệt là nghiên cưu định lượng của Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ p1984h đa làm rõ anh hương của nhân tố địa hình tới xci mòn, vai trò chống xci mòn của một số tham thưc vật nhng nghiệp, đa chu ý tới độ ch phủ gắn liền với các giai đoạn phát triển của cây trồng, định hướng cho việc xây dưng các giai pháp phòng chống xci mòn trên sườn dốc. Nhiều nghiên cưu định vị đa được triển khai ơ các t nh phía Bắc và Tây Nguyên. Các tác gia phai kể đ́n là: Nguyễn Trong Hà, Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên p1990-1997h, Võ Đại Hai và Ngh Đình Qú p1982, 1992 và 2002h, Lê Văn Lanh p1991h, Bùi Quang Toan p1991h, Vương Văn Quỳnh và cộng sư p1994 đ́n 1999h, Nguyễn Ngoc Lung và Võ Đại Hai p1996, 1997h, Nguyễn Trong Hà p1996h, Nguyễn Văn Dũng và Trtn Đưc Viên p2003h, Phạm Văn Điển p2006h, Lương Văn Thanh p2006h, Nguyễn Trong Hà, Nguyễn Th́ Hưng p2006h. 6 Vương Văn Quỳnh và cộng sư p1994a,1994 , 1996, 1997, 1999h đa xây dưng phương trình dư áo xci mòn đất ơ Việt Nam. Trong trường hợp trên một diện tích đồng nhất ch cc một trạng thái rừng và khhng làm đất hàng năm thì: d = Trong đc: 2.31 * 10  6 * K *  2 TC p  CP  TM h 2 * X H d - cường độ xci mòn đất pmm/nămh; α - độ dốc mặt đất pđộh; TC - độ tàn ch của ttng cây cao plớn nhất là 1,0h; H - chiều cao ình uân của ttng cây cao; CP - độ ch phủ; TM - tỷ lệ ch phủ của lớp tham khh trên mặt đất plớn nhất là 1,0h; X - độ xốp tổng số của lớp đất mặt p0-5cmh, ptính ằng %h; K - ch số xci mòn của mưa. Đỗ Đình Sâm và cộng sư p2002h đa đưa ra dẫn liệu lưu lượng dòng chay tại nơi cc rừng thấp hơn từ 2,5 đ́n 27 ltn so với khu vưc canh tác nhng nghiệp và khẳng định rừng tư nhiên cc tác dụng tốt hơn rừng trồng trong việc giam dòng chay mặt trong mùa mưa và tăng dòng chay trong mùa khh. Trong ấn phâm “Liệu rừng có phòng hộ đầu nguồn được không?” của Trung tâm sinh thái và mhi trường rừng thuộc Viện Khoa hoc Lâm nghiệp Việt Nam pFSIVh và Chương trình sử dụng đất và lâm nghiệp thuộc Viện Quốc t́ về Mhi trường và phát triển pIIED, 2002h, nhcm tác gia đa ḱt luận: ơ Việt Nam chưa cc những nghiên cưu đty đủ về thủy văn rừng và chưc năng phòng hộ đtu nguồn. Ho cho rằng, với những tư liệu hiện tại ch cc thể nci rằng rừng thường làm giam dòng chay mặt, rừng cc thể kiểm soát dòng chay ơ mưc độ nhất định trong những lưu vưc nhỏ. Tuy nhiên, hiện cc những ý 7 kín khác nhau về những ḱt luận trên. Vấn đề là người ta đa khhng phân iệt được rõ ràng anh hương của các loại rừng khác nhau đ́n xci mòn và dòng chay. Trong thưc t́ thì một số rừng trồng với những iện pháp kỹ thuật khhng hợp lý cc thể gây xci mòn mạnh và giữ nươc cũng kém, trong khi những rừng tư nhiên hoặc rừng được trồng cc cấu truc hợp lý thường cc kha năng ngăn can xci mòn đất và giữ nước tốt hơn nhiều. Võ Đại Hai, Nguyễn Ngoc Lung p1997h đa nghiên cưu về lượng đất xci mòn ơ các trạng thái rừng trồng thutn loài K o lá tràm, K o tai tượng, Luồng, Trâu ơ Tây Nguyên. Ḱt ua nghiên cưu cho thấy lượng đất ị xci mòn ơ ốn trạng thái ín động từ 152.09 – 400.12 kg/ha, cao nhất ơ rừng trồng Trâu và thấp nhất ơ rừng trồng K o lá tràm; lượng nước chay ề mặt ín động từ 765.4 – 990.2 m3/ha, cao nhất ơ rừng trồng Trâu và thấp nhất ơ rừng trồng K o lá tràm. Trong luận án tín sĩ của Phạm Văn Điển năm 2006: “Khả năng giữ nước của một số thảm thực vật ở vùng phòng hộ thủy điện Hòa Bình”. Tác gia đa thít lập 45 h thí nghiệm tại hai xa Vty Nưa và Tân Mai, trên ốn loại trạng thái rừng phổ ín ơ vùng hồ Hòa Bình prừng tư nhiên, rừng trồng, trang cỏ và trang cây ụih. Chng trình đa đưa ra một số ḱt ua: lượng nước chay ề mặt ình uân ơ các trạng thái rừng ín động từ 104.7 – 574.7 mm/ha/năm, tương đương hệ số dòng chay mặt từ 5.2 – 28.7%. Hệ số dòng chay lớn nhất ơ trang cỏ và thấp nhất ơ rừng tư nhiên. Tốc độ thấm nước của đất dưới các trạng thái rừng nghiên cưu tương đối cao, tốc độ thấm nước an đtu từ 6.7 – 15.2 mm/phut, tốc độ thấm nước ổn định từ 2.5 – 8.0 mm/phut; tốc độ thấm nước của đất cc liên hệ chặt chẽ với độ xốp, độ dày, độ âm đất. Hệ số tiêu giam nước của đất rừng ơ địa àn nghiên cưu ín động từ 0.985 – 0.988. Tiêu chuân đánh giá rừng phòng hộ nguồn nước xác định ơi iểu thưc: GT + CP + TM ≥ 95,0*K*S 8 Trong đc: GT – độ giao tán p%h CP – độ ch phủ của cây ụi tham tươi p%h TM – độ ch phủ của vật rơi rụng p%h K – hệ số xci mòn đất S – độ dốc pđộh Đây là một trong những chng trình nghiên cưu tương đối hoàn ch nh về kha năng giữ nước, giữ đất của rừng. Tuy nhiên, chng trình này ch đề cập đ́n vai trò giữ nước và chống xci mòn đất của tham thưc vật trên uy mh lâm phtn mà chưa đề cập đ́n vai trò giữ nước của tham thưc vật trên uy mh lưu vưc và chưa đề cập đ́n việc xác định diện tích và phân ố tham thưc vật đtu nguồn. Các loài K o được đưa vào trồng ơ nước ta từ những năm 1960, là loài cây sinh trương và phát triển nhanh, đồng thời lại cc kha năng cai tạo đất cao. Với những ưu điểm trên, cây K o đa nhanh chcng trơ thành cây trồng rừng chủ lưc cho ngành lâm nghiệp nước ta. K o tai tượng hiện nay cc khoang 40 nước thuộc châu Đại dương, châu Phi, châu A gây trồng, đặc iệt là ơ vùng Đhng Nam A. Những chng trình nghiên cưu về K o tai tượng ơ nước ta nci chung và ơ Trung tâm thưc hành thưc nghiệm Nhng lâm nghiệp pthuộc trường CĐ Nhng lâm Đhng Bắch nci riêng mới ch tập trung vào một số lĩnh vưc như giá trị sử dụng, kỹ thuật gây trồng, đặc điểm sinh thái, kha năng sinh trương. Htu h́t các tài liệu nghiên cưu về cây K o tai tượng đều ít nhiều đề cập đ́n tác động mhi trường, nhưng chưa cc nghiên cưu nào ch ra một cách khoa hoc và cụ thể về kha năng giữ đất là rừng trồng K o tai tượng. 9 Chương 2 MỤC TVÊU N,̣V DUNG ̀ PHƯƠNG PHÁP NGHVÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên ću 2.1.1. Mục tiêu chung Mục tiêu chung của đề tài gcp phtn xây dưng cơ sơ khoa hoc cho những giai pháp nâng cao hiệu ua ao vệ đất của rừng K o tai tượng ơ Trung tâm Thưc hành và Thưc nghiệm Nhng lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nhng Lâm Đhng Bắc, t nh Quang Ninh. 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được những đặc điểm cấu truc cc liên uan đ́n hiệu ua giữ đất của rừng k o tai tượng và rừng đối chưng. - Xác định được cường độ xci mòn và một số ch tiêu phan anh tính chất đất dưới rừng k o tai tượng và rừng đối chưng, những nhân tố anh hương đ́n cường độ xci mòn và các ch tiêu trên đất. - Xác định được những giai pháp nâng cao kha năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng tại địa điểm nghiên cưu. 2.2. Đối tượng nghiên ću Đối tượng nghiên cưu của đề tài là các lh rừng và đất dưới rừng trồng K o tai tượng thutn loài với các nhân tố anh hương tới xci mòn đất là: địa hình, tính chất vật lý của đất, tham thưc vật. Để đánh giá kha năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng thutn loài, đề tài cũng tín hành nghiên cưu những ch tiêu phan ánh kha năng giữ đất của các trạng thái rừng và tham thưc vật khác làm đối chưng. 10 2.3. Phạm vi nghiên ću Đánh giá kha năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng thutn loài tại Trung tâm thưc hành – thưc nghiệm nhng lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nhng lâm Đhng Bắc, t nh Quang Ninh. 2.4. Nội dung nghiên ću - Nghiên cưu đặc điểm cấu truc rừng K o tai tượng cc liên uan đ́n kha năng giữ đất và các rừng đối chưng là rừng trồng Thhng ma vĩ và rừng tư nhiên. + Đặc điểm ttng cây cao + Đặc điểm ttng cây ụi, tham tươi + Đặc điểm lớp tham khh - Nghiên cưu đặc điểm đất dưới tán rừng K o tai tượng và các rừng đối chưng là rừng trồng Thhng ma vĩ và rừng tư nhiên. Liên hệ của chung với cấu truc rừng + Bề dày ttng đất + Độ xốp đất + Độ âm đất + Hàm lượng mùn + Dung trong đất - Nghiên cưu đặc điểm xci mòn đất dưới rừng trồng K o tai tượng và rừng đối chưng. - Đề xuất những giai pháp nâng cao kha năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng tại khu vưc nghiên cưu. + Các giai pháp tác động vào cấu truc rừng + Các giai pháp tác động vào đất 11 2.5. Phương pháp nghiên ću 2.5.1. Phương pháp luận Đề tài áp dụng phương pháp luận hệ thống. Đất rừng là một ộ phận hợp thành của hệ thống sinh thái rừng. Đặc điểm của nc liên uan chặt với các ýu tố trong hệ thống, đặc iệt là địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủ thưc vật. Vì vậy, để nghiên cưu giai pháp nâng cao hiệu ua giữ đất của rừng K o tai tượng, đề tài ctn điều tra đồng thời các ch tiêu phan anh đặc điểm của đất rừng với các nhân tố anh hương uan trong nhất trong đc cc địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủ thưc vật. Ýu tố địa hình uan trong nhất liên uan đ́n tính chất của đất gồm độ dốc mặt đất. Ýu tố thổ nhưỡng uan trong nhất liên uan đ́n kha năng ao vệ đất của rừng là độ xốp ttng đất mặt. Điều kiện khí hậu liên hệ chặt với mưa chủ ýu là cường độ và lượng mưa, nc được thể hiện trong ch số tổng hợp là ch số xci của mưa. Các ýu tố về đặc điểm lớp phủ thưc vật uan trong nhất liên uan tới đất là độ tàn ch ttng cây cao, độ ch phủ mặt đất của lớp tham tươi và độ ch phủ của tham khh trên mặt đất rừng. 2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu 2.5.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu Để đam ao thời gian và tăng độ chính xác của ḱt ua nghiên cưu, đề tài ḱ thừa các tài liệu cơ an của khu vưc nghiên cưu: an đồ hiện trạng rừng, an đồ địa hình, điều kiện kinh t́ - xa hội của khu vưc nghiên cưu Thu thập các ḱt ua nghiên cưu đa cc trước đây và tài liệu cc liên uan đ́n đề tài. 2.5.2.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp Chon địa điểm nghiên cưu, lập tuýn điều tra, khao sát hiện trạng khu vưc rừng trồng K o tai tượng thutn loài hiện cc. Trên hệ thống tuýn khao sát, lập 18 h tiêu chuân pOTCh diện tích 1000m 2 p25x40mh ơ các vị trí chân, 12 sườn và đ nh. Các OTC khhng lập sát đường mòn, khhng lập nơi gihng kh . Các OTC đại diện cho cấp tuổi, mưc độ sinh trương khác nhau và rừng đối chưng. Trong mỗi OTC tín hành điều tra những nhân tố sau: (1) Điều tra đặc điểm cấu trúc rừng - Đo độ dốc OTC ằng địa àn ctm tay - Điều tra độ tàn ch , ch phủ của tham tươi cây ụi và tỷ lệ ch phủ của tham khh th o phương pháp điều tra ngẫu nhiên trên hệ thống 100 điểm . Trong mỗi OTC lập các tuýn điều tra song song cách đều nhau. Căng thước dây doc th o các tuýn. Tại các điểm chẵn 2m, 4m, 6m v.v.. trên thước dây sẽ dùng sào ngắm thẳng lên phía trên và xuống phía dưới. Ńu hướng lên trên mà gặp tán cây thì ghi dấu hiệu tàn ch tại điểm đc là 1, ńu khhng gặp tán cây thi ghi dấu hiệu tàn ch là 0, ngắm xuống phía dưới, ńu gặp lá cây ụi tham tươi thì ghi dấu hiệu ch phủ của cây ụi tham tươi là 1, ńu khhng gặp thì ghi là 0, ńu gặp được lá khh thì ghi dấu hiệu tham khh là 1, ńu khhng gặp thì ghi là 0. Tổng số điểm điều tra là 100 điểm. Độ tàn ch được xác định ằng tỷ lệ phtn trăm giữa số điểm cc dấu hiệu tàn ch là 1 trên tổng số điểm điều tra, độ ch phủ của tham tươi cây ụi ằng số điểm cc dấu hiệu ch phủ của cây ụi tham tươi là 1 trên tổng số điểm điều tra, tỷ lệ ch phủ của tham khh ằng tỷ lệ giữa số điểm cc dấu hiệu tham khh ằng 1 với tổng số điểm điều tra. Mẫu iểu điều tra độ tàn ch , ch phủ và tỷ lệ ch phủ của tham khh như sau: Biều 01. Biểu điều tra độ tàn che độ che phủ và tỷ lệ che phủ của thảm khô Ngày điều Số hiệu tra………………………… Toa độ tuýn………………………… ………………………………… Số hiệu Người điều ÔTC…………………………… Trạng thái tra…………………………. rừng………………………… 13 STT Dấu hiệu tàn che Dấu hiệu che phủ Dấu hiệu thảm khô 1 2 … … 100 - Điều tra ttng cây cao: Ttng cây cao ao gồm các cây gỗ cc D 1.3 ≥ 6cm. Tín hành đo đ́m các ch tiêu sinh trương của tất ca các cây trong h tiêu chuân. Thu thập số liệu D1.3 ằng thước kẹp kính. Số liệu Hvn và Hdc ằng thước đo cao Blum - l iss. Ḱt ua thu được ghi vào iểu 02 Biều 02. Biểu điều tra cây gỗ Ngày điều: Số hiệu: Số hiệu: Người điều: tra………………………… ÔTC…………………………… Toa độ: Trạng thái: :tuýn………………………… tra…………………………. ………………………………… rừng………………………… STT D1.3 (m) Hvn (m) HDC (m) Dt (m) Ghi chú Đ–T N–B - Điều tra cây ụi tham tươi: trong OTC ố trí 05 ODB p4 h ơ 4 gcc và 1 h ơ giữa, mỗi ODB 25m2h. Trong ODB xác định loài cây, chiều cao trung ình, độ ch phủ, chất lượng cây ụi tham tươi. Ḱt ua thu được ghi vào iểu 02: Biểu 02. Biểu điều tra cây bụi thảm tươi Số hiệu OTC: Trạng thái rừng: Độ cao: OTC STT Tên loài ODB Số bụi Độ tàn ch : Ngày điều tra: Người điều tra: Che phủ HTB (%) (m) Tình hình sinh trưởng Ghi chú 14 - Điều tra khối lượng tham khh, tham mục: được điều tra ua 05 ODB 1m2 trong ODB 25 m2 p4 h ơ 4 gcc và 1 h ơ giữah. Thu toàn ộ tham mục ơ các h 1m2 và cân trong lượng tại rừng. Với mỗi OTC sẽ lấy một mẫu tham mục để xác định độ âm tư nhiên. Số liệu này được sử dụng để uy đổi khối lượng tham mục điều tra trong OTC ra khối lượng tham mục đa khh kiệt. Ḱt ua thu được ghi vào iểu 03: Biểu 03. Biểu điều tra thảm khô Số hiệu OTC: Trạng thái rừng: Độ cao: Tọa độ STT OTC ODB Độ tàn ch : Ngày điều tra: Người điều tra: Khối lượng thảm khô trong ODB 1m2 ODB 1 ODB 2 ODB 3 ODB 4 Ghi chú ODB 5 (2) Điều tra tính chất vật lý đất dưới các trạng thái rừng - Trong mỗi OTC đào một phẫu diện với kích thước dài 1,8m; rộng 0,8m; sâu đ́n ttng đá mẹ, ńu ttng đá mẹ uá sâu thì đào đ́n 1,2m. Số liệu điều tra đất trong phẫu diện ghi vào iểu mh ta phẫu diện đất. - Điều tra độ âm và độ xốp đất rừng: các mẫu đất dùng để xác định độ âm được lấy ơ các ttng đất tương ưng với độ sâu lấy mẫu xác định độ xốp. Mẫu đất để xác định độ âm được thu thập vào tháng 12 năm 2015. Đây là thời kỳ mùa khh nên độ âm đất cc thể phan anh tốt hơn cho anh hương của loài cây trồng đ́n ch́ độ nước trong đất rừng. Mẫu đất được đưng trong tui nilon hai lớp và chuyển về phòng phân tích đất để xác định độ âm th o phương pháp cân sấy. 15 Số liệu này được sử dụng để phân tích đặc điểm ín đổi độ âm đất phụ thuộc vào lượng mưa hoặc trạng thái rừng, thời gian sau mưa và độ sâu ttng đất. - Xác định dung trong đất: dùng ống đung trong cc thể tích V = 100cm 3 kê lên mặt phẳng phẫu diện, dùng ua đcng vào đtu đậy nắp sao cho ống thẳng đưng và lun sâu vào đất. Lấy mẫu ơ các ttng đất cách nhau 20 cm, lấy đ́n phtn cuối của phẫu diện. Sau đc lấy nguyên phtn đất trong ống cho vào tui nilon hai lớp, ghi số hiệu và chuyển về phòng phân tích đất. 2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu Tổng hợp và xử lý thống kê ằng phtn mềm Exc l Các mẫu đất lấy về được phân tích các ch tiêu vật lý th o các phương pháp đang được áp dụng phổ ín trong phòng thí nghiệm tại Viện sinh thái Rừng và Mhi trường hiện nay: - Xác định độ âm của đất ằng phương pháp cân và sấy ơ nhiệt độ 1090C Chng thưc tính: M1 – M2 W% = *100 p2-1h M2 Trong đc: - W%: độ âm tương đối của đất p%h - M1: trong lượng của đất tươi pgamh - M2: trong lượng của đất khh kiệt pgamh - Xác định dung trong pDh đất Chng thưc tính: M2 D= p2-2h V Trong đc: - D: dung trong của đất pg/cm3h - V: thể tích ống dung trong pV = 100cm3h