Tài liệu 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

i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là tài liệu nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và được điêu tra thực tế tai Trung tâm Thực hành Nông lâm nghiê ̣p thuô ̣c trường CĐ Nông lâm Đông Băc, tinh Quảng Ninh, chưa từng được sư dung trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây. Hà Nội, Ngày tháng năm 2016 Tác giả Hà Thị Ngọc Du ng ii LỜI CẢM ƠN Sau khi hoàn thành chương trình đào tao cao học khoá 21, được sự đồng ý của Trường Đai học Lâm nghiệp - Phòng đào tao sau đai học, tôi đã thực hiện đê 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”. Nhân dịp hoàn thành đê tài, tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Đào tao sau Đai học, các Thầy, Cô giáo trường Đai học Lâm nghiệp đã truyên đat những kiến thức quý báu cho tôi trong quá trình học tập tai trường. Tôi đặc biệt cảm ơn thầy giáo GS. Vương Văn Quỳnh, người đã trực tiếp hướng dẫn khoa học cho tôi, đã dành nhiêu thời gian, tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đê tài. Xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Đào tao sau đai học, đặc biệt trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Văn Thiết đã tao mọi điêu kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thiện báo cáo tốt nghiệp. Nhân dịp này tôi cũng xin gưi lời cảm ơn tới Ban giám hiê ̣u trường CĐ Nông lâm Đông Băc cung các đồng nghiê ̣p và gia đình đã động viên, giúp đỡ và cho những ý kiến góp ý quý báu để hoàn thiện báo cáo này. Mặc du đã có nhiêu cố găng, nhưng do thời gian và trình độ còn han chế, địa bàn nghiên cứu xa xôi, dự án đã kết thúc khá lâu, nên báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, khuyết điểm. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học và ban bè đồng nghiệp để đê tài nghiên cứu của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng năm 2016 Tác giả Hà Thị Ngọc Du ng iii 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. Muc tiêu nghiên cứu...................................................................................9 2.1.1. Muc tiêu chung........................................................................................9 2.1.2. Muc tiêu cu thể........................................................................................9 2.2. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................9 2.3. Pham vi nghiên cứu....................................................................................9 2.4. Nội dung nghiên cứu................................................................................10 2.5. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................10 2.5.1. Phương pháp luận..................................................................................10 2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu................................................................11 2.5.3. Phương pháp xư lý số liệu.....................................................................15 Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TÊ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU................................................................................................17 3.1. Điêu kiê ̣n tự nhiên....................................................................................17 3.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................17 iv 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 trang tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp......................................19 3.2. Điêu kiê ̣n kinh tế – xã hô ̣i........................................................................21 Chương 4 KÊT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..............................22 4.1. Nghiên cứu đă ̣c điểm cấu trúc rừng K o tai tượng có liên quan đến khả năng giữ đất.....................................................................................................22 4.1.1. Đă ̣c điểm tầng cây cao..........................................................................22 4.1.2. Đă ̣c điểm thực vâ ̣t tầng thấp pthảm tươi cây bui và cây tái sinhh..........26 4.1.3. Đă ̣c điểm lớp thảm khô.........................................................................28 4.2. Nghiên cứu đă ̣c điểm đất dưới tán rừng K o có liên quan đến khả năng giữ đất và liên hệ của chúng với cấu trúc rừng...............................................30 4.2.1. Bê dày tầng đất......................................................................................31 4.2.2. Đô ̣ âm đất và liên hệ của nó với các chi tiêu cấu trúc...........................33 4.2.3. Đô ̣ xốp đất.............................................................................................37 4.2.4. Hàm lượng mun trong đất.....................................................................43 4.3. Nghiên cứu đặc điểm xói mòn đất dưới tán rừng.....................................47 4.4. Giải pháp nâng cao hiệu quả giữ đất của rừng trồng K o........................55 KÊT LUẬN - TỒN TẠI, KIÊN NGHỊ...........................................................58 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DuANH MỤC CÁC TƯ IÊT TĂT Chữ viết tăt OTC ODB D1.3 HVN TC CP TK TT W D d X KTXH Ng yên nghĩa Ô tiêu chuân Ô dang bản Đường kính ngang ngực bình quân Chiêu cao vút ngọn bình quân Đô ̣ tàn ch Ch phủ Thảm khô Thảm tươi Đô ̣ âm đất Dung trọng Tỷ trọng Đô ̣ xốp đất Kinh tế xã hô ̣i vi DuANH 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 trang đất rừng khu vực thực hiện đê tài 20 Cấu trúc tầng cây cao các trang thái rừng nghiên cứu 23 Đă ̣c điểm cấu trúc của thực vâ ̣t tầng thấp tai địa điểm nghiên cứu 26 Đă ̣c điểm thảm khô ơ các trang thái rừng 28 Đă ̣c điểm phân bố thảm khô ơ các trang thái rừng 30 Phân bố bê dày tầng đất th o trang thái rừng 31 Độ dốc và bê dày tầng đất dưới các trang thái rừng 32 Độ âm đất của các trang thái rừng 33 Đô ̣ âm các tầng đất dưới tán rừng K o và rừng đối chứng 34 Đô ̣ xốp đất của rừng K o và rừng đối chứng 38 Đô ̣ xốp đất của các trang thái rừng th o độ sâu tầng đất 39 Kiểm tra sự khác biê ̣t đô ̣ xốp đất của rừng K o và rừng đối chứng 40 Đô ̣ xốp đất, đô ̣ dốc và chiêu cao cây của rừng K o 41 Bảng giá trị trung bình hàm lượng mun trong đất ơ các trang thái rừng 43 Hàm lượng mun và tuổi của các trang thái rừng 44 Hàm lượng mun và khối lượng thảm khô của các ô tiêu chuân 46 Cường độ xói mòn đất ơ các ô tiêu chuân nghiên cứu 48 Cường độ xói mòn đất ơ các trang thái rừng 49 Kiểm tra tương quan của độ âm đất với các đặc điểm cấu trúc rừng 50 Kiểm tra tương quan của độ xốp đất với các đặc điểm cấu trúc rừng 52 vii DuANH 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 Chiêu cao trung bình cây rừng pHvnh ơ các trang thái rừng Đường kính trung bình cây rừng pD1.3h ơ các trang thái rừng Đô ̣ tàn ch trung bình tầng cây cao TC p%h ơ các trang thái rừng Mâ ̣t đô ̣ N pcây/hah của các trang thái rừng Đô ̣ ch phủ chung của thực vâ ̣t tầng thấp ơ các trang thái rừng Chiêu cao cây bui ơ các trang thái rừng Chiêu cao cây tái sinh ơ các trang thái rừng Khối lượng thảm khô dưới các trang thái rừng Biến đổi bê dày tầng đất th o trang thái rừng Biến đổi bê dày tầng đất th o độ dốc Độ âm đất trung bình của các trang thái rừng Biến đổi đô ̣ âm đất th o đô ̣ sâu của rừng K o và rừng đối chứng Liên hê ̣tương quan của đô ̣ âm đất và ch phủ của thảm tươi Liên hê ̣ tương quan của đô ̣ âm đất và tuổi rừng Liên hệ tương quan của độ âm đất và độ tàn ch Đô ̣ xốp đất của rừng K o và rừng đối chứng Đô ̣ xốp đất trung bình của các trang thái rừng Đô ̣ xốp các tầng đất của các trang thái rừng th o độ sâu tầng đất Biến đổi của đô ̣ xốp tầng đất 0 – 10 cm th o đô ̣ dốc măṭ đất Biến đổi của đô ̣ xốp tầng đất 10 – 20 cm th o đô ̣ dốc măṭ đất Biến đổi của đô ̣ xốp tầng đất 20 – 40 cm th o đô ̣ dốc măṭ đất Biến đổi của đô ̣ xốp tầng đất 40 – 60 cm th o đô ̣ dốc măṭ đất Hàm lượng mun ơ các tầng đất rừng K o và các rừng đối chứng Liên hệ tương quan giữa hàm lượng mun và tuổi của rừng Liên hệ tương quan giữa hàm lượng mun và lượng thảm khô Cường độ xói mòn đất ơ các trang 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 lai có khả năng cải tao đất cao. Với những ưu điểm trên, cây K o đã nhanh chóng trơ thành cây trồng rừng chủ lực cho ngành lâm nghiệp, trong đó K o tai tượng pAcacia mangium Wild) được coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng rừng đa muc đích: phòng hộ, cải tao đất, cung cấp nguyên liệu. Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Băc được thành lập th o quyết định số 7191/QĐ-BGD ĐT ngày 12/11/2007 của Bộ trương Bộ Giáo duc và Đào tao trên cơ sơ nâng cấp trường Trung học Lâm nghiệp I TW. Bên canh cơ sơ đào tao, Nhà trường còn có Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp đóng tai phường Băc Sơn, thành phố Uông Bí với nhiêu mô hình rừng tự nhiên và rừng trồng làm cơ sơ tốt cho các lớp học sinh, sinh viên trong và ngoài trường thực hành thực tập và nghiên cứu khoa học. Trung tâm Thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp có tổng diện tích đất tự nhiên hơn 970 h cta, trong đó đất có rừng tự nhiên chiếm 43,3%, đất rừng trồng chiếm 32% với các loài cây trồng như K o, Thông mã vĩ, Bach đàn, Sơ, Lát Mêhicô, Giổi băc, trong đó diện tích trồng các loài K o là lớn nhất với 235 h cta. Tuy nhiên, hiện còn rất ít những nghiên cứu vê khả năng bảo vệ đất của rừng trồng K o tai tượng ơ Trung tâm này và thiếu những biện pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất rừng. Nhằm góp phần xác định cơ sơ khoa học cho việc giải quyết những tồn tai trên tôi đã lựa chọn và thực hiện đê 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 NGHIÊN CỨU 1.1. Ở ngoài nước Công trình nghiên cứu đầu tiên vê xói mòn đất và dòng chảy được thực hiện bơi nhà bác học Volni người Đức giai đoan 1877 đến 1885 pHudson N, 1981h. Ông đã sư dung một hệ thống các bãi đo dòng chảy để nghiên cứu hàng loat các nhân tố có liên quan đến xói mòn đất như loai đất, lượng mưa, độ dốc, thực bì,….Sau đó, nhiêu nghiên cứu vê xói mòn đất dưới ảnh hương của lớp phủ thực vật và hoat động canh tác được thực hiện ơ Mỹ, Liên Xô. Trước năm 1944 có một số công trình nổi tiếng ơ Mỹ và Liên Xô và các nước châu Âu như Mill , B nn tt, Laws, Ald n, Zakharop. Trong giai đoan này tồn tai quan điểm chung cho rằng xói mòn chủ yếu do dòng chảy tràn trên mặt đất tao nên. Vì vậy các tác giả tập trung vào các hướng nghiên cứu hiệu quả của các công trình xói mòn ngoài thực địa, như kết cấu các bờ bậc thang, các băng cây xanh chăn đất, cách bố trí cây trồng th o không gian trên mặt đất.... Nhìn chung trong giai đoan này những nghiên cứu được tiến hành th o phương pháp đơn giản, chưa kết hợp được giữa thực nghiệm ngoài hiện trường với nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, giá trị định lượng chưa cao. Bằng các thí nghiệm trong phòng, năm 1944 Ellison lần đầu tiên ông đã phát hiện ra nhân tố cực kỳ quan trọng ảnh hương tới xói mòn đất đó là hat mưa. Động năng của hat mưa, sức băn phá của nó trên bê mặt đất có vai trò quan trọng nhất, quyết định đến xói mòn. Các nhà nghiên cứu nổi tiếng trong giai đoan này là: Ellison, D lixop, Mikhovic, Wischm i r W.H, p1978h, Kirkby M.J và Chorl y p1967h. Phương trình phá huỷ kết cấu của hat mưa pbằng nghiên cứu trong phòng thí nghiệmh của Ellison p1945h, Phương trình mất đất phổ dung của Wischm i r và Smith p1958, 1978h,… hoặc nghiên cứu 3 thông qua xây dựng mô hình mô phỏng như: Mô hình bồi lăng của M g v p1967h, Mô hình mô phỏng quá trình bồi lăng của Fl ming và Fhamy p1973h, Mô hình xói mòn đất dốc của Fost r và M y r p1975h, Mô hình mất đất do dòng chảy của Fl ming và Walk r p1977h,… Hudson p1971, 1981h, Zakharop p1973h và nhiêu tác giả khác đã nghiên cứu ảnh hương của kích thước hat mưa, cường độ mưa và phân bố mưa tới xói mòn và dòng chảy mặt. Kết quả quan trọng của nghiên cứu xói mòn và khả năng bảo vệ đất trong giai đoan này là xây dựng được phương trình mất đất phổ dung pUSLEh có dang tổng quát: A = R.K.L.S.C.P Trong đó: A - Lượng đất xói mòn trung bình ptấn/arc /nămh R - Hệ số xói mòn do mưa K - Hệ số xói mòn đất L - Hệ số độ dài sườn dốc S - Hệ số độ dốc C - Hệ số canh tác P - Hệ số bảo vệ đất Phương trình này đã làm sáng tỏ vai trò của từng nhân tố ảnh hương đến xói mòn ơ các khu vực có điêu kiện địa lý khác nhau. Vấn đê thủy văn của rừng trồng nói chung và rừng trồng K o tai tượng nói riêng là vấn đê ô nhiễm nguồn nước ơ dòng chảy mặt, tính chất vật lý của đất bị thay đổi và chủ yếu là xói mòn khi trời mưa pCrasw ll E.L, 1998; Garrity D.P, 1993h. Thông thường thì khi rừng tự nhiên bị thay thế bơi rừng trồng thì gây ra các vấn đê thủy văn. Ở rừng trồng thuần loài nói chung, sự cân đối lượng nước mưa thấp hơn rừng tự nhiên do đó sẽ làm tăng lượng nước chảy bê mặt, lượng nước chảy ngầm giảm, đất bị chai cứng. 4 Sự thấm nước của đất là quan trọng nhất trọng tuần hoàn thủy văn rừng, có tác dung rất quan trọng trong việc hình thành cơ chế dòng chảy. Có nhiêu mô hình thấm nước của đất dựa vào việc đơn giản hóa quá trình vật lý và các mô hình kinh nghiệm, mô hình cải tiến của nó. Mặc du những mô hình này đã thu được thành công khá tốt trong mô phỏng vận động của nước trong đất nông nghiệp và trong thủy văn đất nông nghiệp, nhưng khi ứng dung cho vung đất dốc lai gây ra những thách thức nghiêm trọng. Khi nước thấm trong đất và vận chuyển trong đất, chúng chịu sự chi phối của trọng lực và lực tác dung mao quản do tiếp xúc giữa nước và hat đất. Sự biến đổi của kết cấu đất và thành phần cơ giới của đất sẽ dẫn đến sự rối loan của con đường vận động nước trong đất, nên việc ứng dung định luật Darcy – định luật mô tả vận động của nước trong một môi trường đồng nhất nhiêu lỗ hổng và phương trình vê sự vận động của nước trong đất rừng để nghiên cứu định lượng và dự báo, sẽ dẫn đến những sai lệch tương đối lớn so với tình hình thực tế vì pham vi sư dung của định luật Darcy là dung cho vận động của dòng chảy trong một tầng đất pdẫn th o Pham Văn Điển, 2006h. Xét từ góc độ ảnh hương của rừng đến tuần hoàn thủy văn gồm: sự phân giải của thảm muc, hoat động của rễ cây và động vật, dẫn đến vận động của dòng chảy trong các lỗ hổng tương đối lớn, làm tăng lượng nước thấm xuống đất và lượng nước giữ lai trong đất pZakharop, 1981h. Lượng nước giữ trong đất rừng là một chi tiêu rất quan trọng để đánh giá tác dung nuôi dưỡng nguồn nước của rừng. Ở Trung Quốc, các nhà khoa học thường dung lượng nước bão hòa các lỗ hổng ngoài mao quản đất rừng để tính toán lượng nước thấm xuống đất. Th o kết quả nghiên cứu, mỗi h cta đất rừng có 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 cứu vê khả năng giữ đất và nuôi dưỡng nguồn nước của rừng còn là một vấn đê khá mới mẻ, nó chi băt đầu vào những năm 1970. Chúng được thực hiện chủ yếu th o hai hướng tiếp cận chính là nghiên cứu trên quy mô lưu vực và nghiên cứu trên quy mô khu rừng. Nghiên cứu của Pham Ngọc Dũng p1993h cho thấy ơ nước ta, cây rừng có khả năng tiêu thu một lượng nước khá lớn. Đất rừng cũng là một nhân tố ảnh hương rõ rệt nhất đến dòng chảy mặt. Sự khác nhau vê tính chất vật lý của các loai đất sẽ ảnh hương trực tiếp đến xói mòn đất và sự hình thành dòng chảy. Nguyễn Ngọc Lung p1995h đã dựa vào mức độ thấm, thoát nước và sự thoái hóa của các loai đất dưới rừng để cho điểm và đánh giá vai trò của nhân tố đất ảnh hương tới xói mòn và dòng chảy. Đặc biệt là nghiên cứu định lượng của Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ p1984h đã làm rõ ảnh hương của nhân tố địa hình tới xói mòn, vai trò chống xói mòn của một số thảm thực vật nông nghiệp, đã chú ý tới độ ch phủ găn liên với các giai đoan phát triển của cây trồng, định hướng cho việc xây dựng các giải pháp phòng chống xói mòn trên sườn dốc. Nhiêu nghiên cứu định vị đã được triển khai ơ các tinh phía Băc và Tây Nguyên. Các tác giả phải kể đến là: Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Tư Siêm, Thái Phiên p1990-1997h, Võ Đai Hải và Ngô Đình Quế p1982, 1992 và 2002h, Lê Văn Lanh p1991h, Bui Quang Toản p1991h, Vương Văn Quỳnh và cộng sự p1994 đến 1999h, Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đai Hải p1996, 1997h, Nguyễn Trọng Hà p1996h, Nguyễn Văn Dũng và Trần Đức Viên p2003h, Pham Văn Điển p2006h, Lương Văn Thanh p2006h, Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Thế Hưng p2006h. 6 Vương Văn Quỳnh và cộng sự p1994a,1994b, 1996, 1997, 1999h đã xây dựng phương trình dự báo xói mòn đất ơ Việt Nam. Trong trường hợp trên một diện tích đồng nhất chi có một trang thái rừng và không làm đất hàng năm thì: d = Trong đó: 2.31 * 10  6 * K *  2 TC p  CP  TM h 2 * X H d - cường độ xói mòn đất pmm/nămh; α - độ dốc mặt đất pđộh; TC - độ tàn ch của tầng cây cao plớn nhất là 1,0h; H - chiêu cao bình quân của tầng cây cao; CP - độ ch phủ; TM - tỷ lệ ch phủ của lớp thảm khô trên mặt đất plớn nhất là 1,0h; X - độ xốp tổng số của lớp đất mặt p0-5cmh, ptính bằng %h; K - chi số xói mòn của mưa. Đỗ Đình Sâm và cộng sự p2002h đã đưa ra dẫn liệu lưu lượng dòng chảy tai nơi có rừng thấp hơn từ 2,5 đến 27 lần so với khu vực canh tác nông nghiệp và khẳng định rừng tự nhiên có tác dung tốt hơn rừng trồng trong việc giảm dòng chảy mặt trong mua mưa và tăng dòng chảy trong mua khô. Trong ấn phâm “Liệu rừng có phòng hộ đầu nguồn được không?” của Trung tâm sinh thái và môi trường rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam pFSIVh và Chương trình sư dung đất và lâm nghiệp thuộc Viện Quốc tế vê Môi trường và phát triển pIIED, 2002h, nhóm tác giả đã kết luận: ơ Việt Nam chưa có những nghiên cứu đầy đủ vê thủy văn rừng và chức năng phòng hộ đầu nguồn. Họ cho rằng, với những tư liệu hiện tai chi có thể nói rằng rừng thường làm giảm dòng chảy mặt, rừng có thể kiểm soát dòng chảy ơ mức độ nhất định trong những lưu vực nhỏ. Tuy nhiên, hiện có những ý 7 kiến khác nhau vê những kết luận trên. Vấn đê là người ta đã không phân biệt được rõ ràng ảnh hương của các loai rừng khác nhau đến xói mòn và dòng chảy. Trong thực tế thì một số rừng trồng với những biện pháp kỹ thuật không hợp lý có thể gây xói mòn manh và giữ nươc cũng kém, trong khi những rừng tự nhiên hoặc rừng được trồng có cấu trúc hợp lý thường có khả năng ngăn cản xói mòn đất và giữ nước tốt hơn nhiêu. Võ Đai Hải, Nguyễn Ngọc Lung p1997h đã nghiên cứu vê lượng đất xói mòn ơ các trang thái rừng trồng thuần loài K o lá tràm, K o tai tượng, Luồng, Trâu ơ Tây Nguyên. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng đất bị xói mòn ơ bốn trang thái biến 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 chảy bê mặt biến 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 tiến sĩ của Pham Văn Điển năm 2006: “Khả năng giữ nước của một số thảm thực vật ở vùng phòng hộ thủy điện Hòa Bình”. Tác giả đã thiết lập 45 ô thí nghiệm tai hai xã Vầy Nưa và Tân Mai, trên bốn loai trang thái rừng phổ biến ơ vung hồ Hòa Bình prừng tự nhiên, rừng trồng, trảng cỏ và trảng cây buih. Công trình đã đưa ra một số kết quả: lượng nước chảy bê mặt bình quân ơ các trang thái rừng biến động từ 104.7 – 574.7 mm/ha/năm, tương đương hệ số dòng chảy mặt từ 5.2 – 28.7%. Hệ số dòng chảy lớn nhất ơ trảng cỏ và thấp nhất ơ rừng tự nhiên. Tốc độ thấm nước của đất dưới các trang thái rừng nghiên cứu tương đối cao, tốc độ thấm nước ban đầu từ 6.7 – 15.2 mm/phút, tốc độ thấm nước ổn định từ 2.5 – 8.0 mm/phút; tốc độ thấm nước của đất có liên hệ chặt chẽ với độ xốp, độ dày, độ âm đất. Hệ số tiêu giảm nước của đất rừng ơ địa bàn nghiên cứu biến động từ 0.985 – 0.988. Tiêu chuân đánh giá rừng phòng hộ nguồn nước xác định bơi biểu thức: GT + CP + TM ≥ 95,0*K*S 8 Trong đó: GT – độ giao tán p%h CP – độ ch phủ của cây bui thảm tươi p%h TM – độ ch phủ của vật rơi rung p%h K – hệ số xói mòn đất S – độ dốc pđộh Đây là một trong những công trình nghiên cứu tương đối hoàn chinh vê khả năng giữ nước, giữ đất của rừng. Tuy nhiên, công trình này chi đê cập đến vai trò giữ nước và chống xói mòn đất của thảm thực vật trên quy mô lâm phần mà chưa đê cập đến vai trò giữ nước của thảm thực vật trên quy mô lưu vực và chưa đê cập đến việc xác định diện tích và phân bố thảm thực vật đầu 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 lai có khả năng cải tao đất cao. Với những ưu điểm trên, cây K o đã nhanh chóng trơ thành cây trồng rừng chủ lực cho ngành lâm nghiệp nước ta. K o tai tượng hiện nay có khoảng 40 nước thuộc châu Đai dương, châu Phi, châu A gây trồng, đặc biệt là ơ vung Đông Nam A. Những công trình nghiên cứu vê K o tai tượng ơ nước ta nói chung và ơ Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp pthuộc trường CĐ Nông lâm Đông Băch nói riêng mới chi tập trung vào một số lĩnh vực như giá trị sư dung, kỹ thuật gây trồng, đặc điểm sinh thái, khả năng sinh trương. Hầu hết các tài liệu nghiên cứu vê cây K o tai tượng đêu ít nhiêu đê cập đến tác động môi trường, nhưng chưa có nghiên cứu nào chi ra một cách khoa học và cu thể vê khả năng giữ đất là rừng trồng K o tai tượng. 9 Chương 2 MỤC TIÊU N,̣I DuUNG ̀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiê nghiên ć 2.1.1. Mục tiêu chung Muc tiêu chung của đê tài góp phần xây dựng cơ sơ khoa học cho những giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng K o tai tượng ơ Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Băc, tinh Quảng Ninh. 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được những đặc điểm cấu trúc có liên quan đến hiệu quả giữ đất của rừng k o tai tượng và rừng đối chứng. - Xác định được cường độ xói mòn và một số chi tiêu phản ảnh tính chất đất dưới rừng k o tai tượng và rừng đối chứng, những nhân tố ảnh hương đến cường độ xói mòn và các chi tiêu trên đất. - Xác định được những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng tai địa điểm nghiên cứu. 2.2. Đối tượng nghiên ć Đối tượng nghiên cứu của đê tài là các lô rừng và đất dưới rừng trồng K o tai tượng thuần loài với các nhân tố ảnh hương tới xói mòn đất là: địa hình, tính chất vật lý của đất, thảm thực vật. Để đánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng thuần loài, đê tài cũng tiến hành nghiên cứu những chi tiêu phản ánh khả năng giữ đất của các trang thái rừng và thảm thực vật khác làm đối chứng. 10 2.3. Phạm vi nghiên ć Đánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng thuần loài tai Trung tâm thực hành – thực nghiệm nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông lâm Đông Băc, tinh Quảng Ninh. 2.4. Nội d ng nghiên ć - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng K o tai tượng có liên quan đến khả năng giữ đất và các rừng đối chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự nhiên. + Đặc điểm tầng cây cao + Đặc điểm tầng cây bui, thảm tươi + Đặc điểm lớp thảm khô - Nghiên cứu đặc điểm đất dưới tán rừng K o tai tượng và các rừng đối chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự nhiên. Liên hệ của chúng với cấu trúc rừng + Bê dày tầng đất + Độ xốp đất + Độ âm đất + Hàm lượng mun + Dung trọng đất - Nghiên cứu đặc điểm xói mòn đất dưới rừng trồng K o tai tượng và rừng đối chứng. - Đê xuất những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừng trồng K o tai tượng tai khu vực nghiên cứu. + Các giải pháp tác động vào cấu trúc rừng + Các giải pháp tác động vào đất 11 2.5. Phương pháp nghiên ć 2.5.1. Phương pháp luận Đê tài áp dung phương pháp luận hệ thống. Đất rừng là một bộ phận hợp thành của hệ thống sinh thái rừng. Đặc điểm của nó liên quan chặt với các yếu tố trong hệ thống, đặc biệt là địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủ thực vật. Vì vậy, để nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả giữ đất của rừng K o tai tượng, đê tài cần điêu tra đồng thời các chi tiêu phản ảnh đặc điểm của đất rừng với các nhân tố ảnh hương quan trọng nhất trong đó có địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủ thực vật. Yếu tố địa hình quan trọng nhất liên quan đến tính chất của đất gồm độ dốc mặt đất. Yếu tố thổ nhưỡng quan trọng nhất liên quan đến khả năng bảo vệ đất của rừng là độ xốp tầng đất mặt. Điêu kiện khí hậu liên hệ chặt với mưa chủ yếu là cường độ và lượng mưa, nó được thể hiện trong chi số tổng hợp là chi số xói của mưa. Các yếu tố vê đặc điểm lớp phủ thực vật quan trọng nhất liên quan tới đất là độ tàn ch tầng cây cao, độ ch phủ mặt đất của lớp thảm tươi và độ ch phủ của thảm khô trên mặt đất rừng. 2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu 2.5.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu Để đảm bảo thời gian và tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đê tài kế thừa các tài liệu cơ bản của khu vực nghiên cứu: bản đồ hiện trang rừng, bản đồ địa hình, điêu kiện kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu Thu thập các kết quả nghiên cứu đã có trước đây và tài liệu có liên quan đến đê tài. 2.5.2.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp Chọn địa điểm nghiên cứu, lập tuyến điêu tra, khảo sát hiện trang khu vực rừng trồng K o tai tượng thuần loài hiện có. Trên hệ thống tuyến khảo sát, lập 18 ô tiêu chuân pOTCh diện tích 1000m 2 p25x40mh ơ các vị trí chân, 12 sườn và đinh. Các OTC không lập sát đường mòn, không lập nơi giông kh . Các OTC đai diện cho cấp tuổi, mức độ sinh trương khác nhau và rừng đối chứng. Trong mỗi OTC tiến hành điêu tra những nhân tố sau: (1) Điề tra đặc điểm cấ trúc rừng - Đo độ dốc OTC bằng địa bàn cầm tay - Điêu tra độ tàn ch , ch phủ của thảm tươi cây bui và tỷ lệ ch phủ của thảm khô th o phương pháp điêu tra ngẫu nhiên trên hệ thống 100 điểm . Trong mỗi OTC lập các tuyến điêu tra song song cách đêu nhau. Căng thước dây dọc th o các tuyến. Tai các điểm chẵn 2m, 4m, 6m v.v.. trên thước dây sẽ dung sào ngăm thẳng lên phía trên và xuống phía dưới. Nếu hướng lên trên mà gặp tán cây thì ghi dấu hiệu tàn ch tai điểm đó là 1, nếu không gặp tán cây thi ghi dấu hiệu tàn ch là 0, ngăm xuống phía dưới, nếu gặp lá cây bui thảm tươi thì ghi dấu hiệu ch phủ của cây bui thảm tươi là 1, nếu không gặp thì ghi là 0, nếu gặp được lá khô thì ghi dấu hiệu thảm khô là 1, nếu không gặp thì ghi là 0. Tổng số điểm điêu tra là 100 điểm. Độ tàn ch được xác định bằng tỷ lệ phần trăm giữa số điểm có dấu hiệu tàn ch là 1 trên tổng số điểm điêu tra, độ ch phủ của thảm tươi cây bui bằng số điểm có dấu hiệu ch phủ của cây bui thảm tươi là 1 trên tổng số điểm điêu tra, tỷ lệ ch phủ của thảm khô bằng tỷ lệ giữa số điểm có dấu hiệu thảm khô bằng 1 với tổng số điểm điêu tra. Mẫu biểu điêu tra độ tàn ch , ch phủ và tỷ lệ ch phủ của thảm khô như sau: Biề 01. Biể điề tra độ tàn che độ che phủ và tỷ lệ che phủ của thảm khô Ngày điêu Số hiệu tra………………………… Tọa độ tuyến………………………… ………………………………… Số hiệu Người điêu ÔTC…………………………… Trang thái tra…………………………. rừng………………………… 13 STT Duấ hiệ tàn che Duấ hiệ che phủ Duấ hiệ thảm khô 1 2 … … 100 - Điêu tra tầng cây cao: Tầng cây cao bao gồm các cây gỗ có D 1.3 ≥ 6cm. Tiến hành đo đếm các chi tiêu sinh trương của tất cả các cây trong ô tiêu chuân. Thu thập số liệu D1.3 bằng thước kẹp kính. Số liệu Hvn và Hdc bằng thước đo cao Blum - l iss. Kết quả thu được ghi vào biểu 02 Biề 02. Biể điề tra cây gỗ Ngày điêu: Số hiệu: Số hiệu: Người điêu: tra………………………… ÔTC…………………………… Tọa độ: Trang thái: :tuyến………………………… tra…………………………. ………………………………… rừng………………………… STT Du1.3 (m) Hvn (m) HDuC (m) Dut (m) Ghi chú Đ–T N–B - Điêu tra cây bui thảm tươi: trong OTC bố trí 05 ODB p4 ô ơ 4 góc và 1 ô ơ giữa, mỗi ODB 25m2h. Trong ODB xác định loài cây, chiêu cao trung bình, độ ch phủ, chất lượng cây bui thảm tươi. Kết quả thu được ghi vào biểu 02: Biể 02. Biể điề tra cây bụi thảm tươi Số hiệu OTC: Trang thái rừng: Độ cao: OTC STT Tên loài ODuB Số bụi Độ tàn ch : Ngày điêu tra: Người điêu tra: Che phủ HTB (%) (m) Tình hình sinh trưởng Ghi chú