(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu giải pháp trồng rừng phòng hộ ven bờ sông và kênh rạch tại khu vực huyện tiên yên, tỉnh quảng ninh​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐỖ THỊ DUYÊN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TRỒNG RỪNG PHỊNG HỘ VEN BỜ SƠNG VÀ KÊNH RẠCH TẠI KHU VỰC HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - 2010 download by : skknchat@gmail.com ĐẶT VẤN ĐỀ Đất nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng tồn người thiên nhiên Hiện nay, nguồn tài nguyên bị suy giảm nghiêm trọng diện tích chất lượng Một nguyên nhân dẫn đến tình trạng rừng bị tàn phá nặng nề Như biết rừng dẫn đến đất, nguồn nước bị suy giảm ngược lại đất khơng có rừng Hiện nay, sạt đất, trượt lở đất trở thành vấn đề cấp bách suy thoái môi trường giới Việt Nam Trong năm 2010 biến đổi khí hậu tác động mạnh mẽ đến nhiều nước giới lũ lụt Afpakistan, cháy rừng Nga sạt lở đất Trung Quốc Biến đổi khí hậu tác động trực tiếp tới đời sống nhân dân gây thiệt hại to lớn người của, phải kể đến sạt lở đất Sạt lở đất không diễn nghiêm trọng đất đồi núi mà ngày diễn biến phức tạp bờ biển, bờ sơng Làm để hạn chế tình trạng câu hỏi lớn đặt cho nhà quản lý chuyên gia môi trường Theo thống kê, bờ sông Mã (Thanh Hố), sơng Hồng (Hà Nam), sơng Tích (Hà Nội), sông thuộc Đồng sông Cửu Long, sông Yên (Đà Nẵng), sông tỉnh Quảng Ninh,… xảy tượng sạt lở nặng làm nhiều diện tích đất canh tác đe doạ đến tính mạng người dân sống ven bờ, phải kể đến sông Tiên Yên Quảng Ninh Tiên Yên huyện miền núi với 3/4 diện tích đồi núi, có nhiều đồng bào dân tộc sinh sống Dao, Tày, Sán chỉ, Sán dìu, Kinh, Trong năm gần tốc độ tàn phá rừng tăng nhanh, cánh rừng tự nhiên bị khai thác trắng, thay vào khu rừng sản xuất với khả phịng hộ khơng cao Mặt khác, Tiên n ba khu vực có lượng mưa hàng năm lớn nước Trong vài năm trở lại xuất nhiều trận lũ lớn hệ thống sông thuộc huyện miền núi Ba Chẽ, Tiên Yên, Đầm Hà tỉnh Quảng Ninh Các trận lũ quét xảy cường độ tần suất lớn làm cho trình download by : skknchat@gmail.com xói lở bờ sơng, bờ đê xảy mạnh mẽ hơn, gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống dân sinh kinh tế xã hội khu vực, hộ sống nơi rừng phòng hộ ven bờ sơng Vì vậy, cần có nghiên cứu đánh giá để tìm biện pháp thích hợp hạn chế tình trạng Bên cạnh việc bảo vệ, trồng rừng phịng hộ đầu nguồn giải pháp quan trọng quan tâm giải pháp trồng rừng phòng hộ ven bờ giá thành hạ, thân thiện với mơi trường, hồ nhập với sinh thái cảnh quan gần gũi với văn hoá địa cộng đồng địa phương Hơn nữa, đai rừng phòng hộ cho giá trị kinh tế kết hợp góp phần ổn định dân sinh kinh tế khu vực Tác giả thực đề tài: “Nghiên cứu giải pháp trồng rừng phòng hộ ven bờ sông kênh rạch khu vực huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh” Đề tài sâu vào tìm hiểu tình trạng sạt lở đất, nguyên nhân tìm giải pháp để hạn chế tình trạng trên, tiến tới mơ hình quản lý sử dụng rừng canh tác đất ven sông cách hiệu quả, bền vững download by : skknchat@gmail.com Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu giới 1.1.1 Khái niệm vùng đệm ven bờ Hiện có nhiều khái niệm khác vùng đệm ven bờ sông, song số khái niệm sử dụng nhiều, là: Theo Cục bảo tồn tài nguyên thiên nhiên Mỹ (NRCS Planning & Design Manual) vùng đệm ven bờ hiểu khu vực có nhiều xanh, ln có bụi thảm tươi thảm thực vật khác trải dài, dọc theo hai bờ sơng suối Hay vùng đất nằm sát hai phía bờ sơng - nơi quản lý bảo vệ để trì tính ngun vẹn dịng nước giảm tốc độ nhiễm, đồng thời cung cấp thức ăn, môi trường sống, điều hoà nhiệt độ cho loài thuỷ sinh động vật hoang dã Theo Julia C.Klapporth James E.Jonhson (2000) khu vực ven bờ khu đất trực tiếp nằm kề sát với sông suối, hồ hay diện tích mặt nước Ranh giới vùng ven bờ vùng đất phía gần kề thường thoải khó nhận biết Dù vậy, phân biệt vị trí cao thấp khác nhau, vùng ven bờ ẩm dễ bị ngập lụt - nơi thu hút đặc biệt tập hợp nhiều nhờ có tác động qua lại yếu tố đất đai, thổ nhưỡng, khí hậu, thuỷ văn, thảm thực vật quan tâm cộng đồng Rừng ven bờ nuôi dưỡng nhiều quy luật tự nhiên quan trọng như: đặc điểm sinh vật học, chức sinh thái học,… quan trọng lợi ích xã hội 1.1.2 Một số nghiên cứu hệ sinh thái rừng phòng hộ ven bờ Theo NRCS Planning & Design Manual vai trò rừng phòng hộ ven bờ là: - Có khả lọc chất dinh dưỡng, chất lắng cạn, chất ô nhiễm khác hiệu Đồng thời, ngăn chặn hay làm giảm tối đa rửa trơi đất xuống dịng chảy mưa gây ra; - Làm ổn định dòng chảy, bảo vệ hai bên bờ sơng suối giảm tối đa xói mịn đất nhằm góp phần trì cảnh quan sinh thái hai bên bờ sông; download by : skknchat@gmail.com - Duy trì ổn định nhiệt độ nước sơng suối - vai trị có ý nghĩa đặc biệt quan trọng với sống nhiều loài cá loài động vật khác; - Thu hút nhiều loài chim, thú hoang dã, môi trường sống hành lang di trú cho nhiều loài sinh vật Tuy nhiên, để có vai trị trên, NRCS Planning & Design Manual đưa số khuyến nghị vùng đệm ven bờ sau: - Không nên để nước chảy thành khe, rãnh qua vùng đệm ven bờ - Vùng phòng hộ ven bờ cần thiết phải khoanh vùng bảo vệ, ngăn cấm việc chăn thả vật ni tuỳ tiện - Trong quy hoạch rừng phịng hộ trước hết cần phải ưu tiên thảm thực vật tự nhiên ven bờ Những lồi trồng gần sơng, suối sử dụng rừng phòng hộ ven bờ Một nghiên cứu khác Cục bảo vệ môi trường Mỹ (U.S EPA) (2005) lại quan tâm đến khả chuyển hoá khử Nitơ vùng đệm ven bờ Theo Vitouse et al (1997) Swakhamer et al (2004), Nitơ nhân tố quan trọng hệ sinh thái nước, vùng ẩm ướt, chúng thường tồn dạng NO3-, NH4+, song nồng độ Nitơ lớn nguyên gây ô nhiễm, suy thối mơi trường nước đồng thời làm suy giảm đa dạng sinh học ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ người Nhưng thật kỳ diệu nghiên cứu lĩnh vực chứng tỏ khả chuyển hoá Nitơ hiệu vùng đệm ven bờ Vậy, vấn đề đặt là: liệu có mối quan hệ chặt chẽ đặc điểm vai trò vùng đệm ven bờ? Độ rộng đủ? Cấu trúc vùng đệm hiệu tối ưu nhất? Để làm sáng tỏ cho vấn đề này, giới có nhiều nghiên cứu đặc điểm rừng ven bờ ghi nhận mà điển hình nghiên cứu sau: Theo NRCS Planning & Design Manual, độ rộng hệ sinh thái rừng ven bờ biến đổi linh hoạt tuỳ thuộc vào vị trí mà dịng sơng chảy qua, tiềm xói mịn độ dốc vùng đất Ngồi ra, độ rộng tuỳ thuộc vào nhu cầu hồn cảnh mơi trường sống, độ rộng hành lang di chuyển download by : skknchat@gmail.com loài động thực vật, loài thuỷ sinh sống Theo nghiên cứu NRCS Planning & Design Manual, phần lớn chất lắng cặn bị giữ lại khoảng 25% độ rộng vùng đệm Độ rộng tối thiểu vùng đệm phải 7,6m cho khả lọc chất lắng cặn, dinh dưỡng, sỏi, đá Song, để thảm thực vật vùng đệm hấp phụ, sàng lọc thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hố học hợp chất khó hồ tan khác độ rộng cần thiết thảm thực vật ven bờ phải lớn 30m Kết luận trùng với kết nghiên cứu Wenger Fowler (2000) Trên quan điểm NRCS Planning & Design Manual, độ rộng vùng đệm ven bờ nói chung cho trường hợp nên thiết kế vừa đủ cho việc thực chức nó, độ rộng tối thiểu 7,6m độ rộng khuyến nghị 61m Nghiên cứu Jocobs (1985) Lowrance (1992) xác nhận rằng, có tới > 85% nitrat > 78% lượng amoni khử độ rộng vùng đệm khoảng 3050m Barling Moore (1994) nhấn mạnh hiệu ngăn chặn - khử thuốc bảo vệ thực vật, chất hố học, hợp chất khó hồ tan, chất độc hại, khơng cao thiết kế vùng đệm ven bờ nhỏ 30m Khi nghiên cứu loại rừng ven bờ khác Parkin et al (2003) Lynch et al (1985) thống rằng, hiệu gấp 2-3 lần vùng đệm ven bờ rừng trưởng thành rừng già NRCS Planning & Design Manual nghiên cứu quan hệ kiểu thảm thực vật với hiệu chúng, khác mức độ hiệu kiểu thảm thực vật: cỏ, bụi gỗ, kiểu thực vật có ưu nhược điểm riêng Vì vậy, mơ hình rừng phịng hộ ven bờ tối ưu kết hợp hài hoà kiểu thảm thực vật Những nghiên cứu Fisrwg (1998), NRCS Planning & Design Manual (2002), Welch (1991), Schult et al (1995),… cho rằng, việc phục hồi thành lập hệ sinh thái rừng ven bờ biện pháp tối ưu bảo vệ chất lượng nước quản lý lưu vực bền vững Vì tiềm biến đổi hấp phụ download by : skknchat@gmail.com chất dinh dưỡng, chất lắng cặn,… đặc biệt thảm thực vật nhờ hệ thống rễ trình sinh lý phức tạp chúng (Trần Thị Thanh Hương, 2008) Hầu hết nghiên cứu thống chung xây dựng mơ hình vùng đệm ven bờ với ba vùng chiến lược: - Vùng cùng, đất nông nghiệp rừng trồng đặc trưng đồng cỏ bảo vệ dưới; - Tiếp sau vùng bụi thảm tươi; - Vùng ngồi cùng, ven sơng suối vùng rừng-cây phịng hộ ven bờ 1.1.3 Nghiên cứu phục hồi rừng Việc nghiên cứu phục hồi rừng giới sớm Năm 1930, Richard P W có nghiên cứu diễn tái sinh phục hồi rừng, qua ơng cho rằng, ô dạng tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm hệ tái sinh có tổ thành giống khơng giống lớp tầng cao Đây nghiên cứu mở đầu quan trọng cho khoa học phục hồi rừng, song chưa giải pháp cụ thể để phục hồi rừng Tuy nhiên, khoa học nghiên cứu phục hồi rừng thực phát triển vào năm 1950 trở lại Điển hình nghiên cứu Barnard (1950), Smith (1952) Malaysia nghiên cứu Lamprecht Venezuela (1954) Những kết nghiên cứu đến thống rằng: cần lợi dụng triệt để thảm thực vật có với điều kiện lập địa khác nhằm trì tái sinh tự nhiên kết hợp với trồng bổ sung để phục hồi lại cấu trúc rừng gần giống ban đầu (Đặng Xuân Quý, 2005) Khi nghiên cứu rừng nhiệt đới châu Á, Van Steenis (1956) đưa kết luận: tái sinh vệt thích hợp với ưa sáng mọc nhanh, vòng đời ngắn; tái sinh phân tán, liên tục phù hợp với loài ban đầu chịu bóng lồi ưa bóng (Nguyễn Thị Ngọc, 2003) Khi nghiên cứu khu rừng nương rẫy bị bỏ hoang Brazil, Weidelt (1968) cho thấy, phát triển khu rừng thứ sinh có xu hướng tiến đến giá trị ban đầu rừng nguyên sinh số lượng thành phần loài Tuy nhiên, nghiên download by : skknchat@gmail.com cứu chưa đề cập đến biện pháp nhằm thúc đẩy q trình diễn nhanh hiệu (Nguyễn Văn Thao, 2003) Năm 1975, phân tích phát triển thảm thực vật thứ sinh, Whitimore nhấn mạnh: khoảng thời gian để khu rừng tái sinh hạt đạt tới trạng thái rừng nguyên sinh tới hàng trăm năm Các khu rừng loài tạo thành loài mà hạt chúng nảy mầm trụ khu đất trống vào thời điểm thích hợp cần lợi dụng lớp chồi, xử lý thực bì theo băng rạch tránh phát trắng để sớm tạo hoàn cảnh rừng Đặc biệt các, nghiên cứu kỹ thuật làm giàu rừng tương đối phát triển, từ năm 1965 nghiên cứu đưa khái niệm làm giàu rừng bổ sung lồi có giá trị kinh tế vào nơi rừng phục hồi thiếu hụt lồi có giá trị Đến năm 1989 Han Lamprecht Aubreulle bổ sung thêm rằng, làm giàu rừng lựa chọn tối ưu cho lâm phần ban đầu khơng đủ lồi tái sinh có giá trị kinh tế, từ xây dựng hồn chỉnh phương pháp làm giàu rừng theo rạch (Bùi Thị Vân, 2005) Năm 1996, nghiên cứu Fedlmaner rằng, nhân tố ảnh hưởng tới trình tái sinh phục hồi rừng chủ yếu là: điều kiện lập địa, thành phần loài, nguồn mẹ gieo giống,… Song nghiên cứu tổng hợp mà chưa nhân tố ảnh hưởng mạnh mẽ nhất, biện pháp khắc phục (Trần Thị Thanh Hương, 2008) Các nghiên cứu trên, khía cạnh khác song có ý nghĩa lớn lao, đặt móng cho khoa học phục hồi rừng ngày 1.1.4 Một số nghiên cứu trồng rừng phòng hộ ven bờ 1.1.4.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng Lịch sử nghiên cứu cấu trúc rừng hệ thực vật giới có từ lâu Những nghiên cứu cấu trúc rừng làm sở hoàn thiện giải pháp lâm sinh, phục vụ cho yêu cầu kinh doanh rừng vào đầu kỷ XX ý nhiều phương pháp nghiên cứu mơ tả định tính chuyển dần sang mơ tả định lượng với phát triển toán thống kê tin học Nhiều nhà khoa học nghiên cứu quy luật phân bố quy luật tương quan đại lượng đo đếm như: quy download by : skknchat@gmail.com luật phân bố số cấp kính, phân bố số theo chiều cao, quy luật tương quan đường kính chiều cao,… a Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng nói chung Nghiên cứu định lượng mối quan hệ, cấu trúc rừng nhiệt đới Rollet (1971) thực công phu Các mối quan hệ H/D1.3, Dt/D1.3,… biểu diễn hàm hồi qui; phân bố đường kính tán, đường kính thân dạng phân bố sác xuất Rừng mưa nhiệt đới nghiên cứu sâu rộng Richards (1952), Catinot (1965, 1979) Plandy J (1978),… Cấu trúc hình thành rừng biểu diễn phẫu diện đồ, nhân tố cấu trúc sinh thái mô tả, phân loại theo khái niệm: Dạng sống, tầng phiến (Võ Đại Hải, 1996) Việc nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng nhiều tác giả nghiên cứu có kết Trong việc mơ hình hố cấu trúc đường kính ngang ngực nhiều người quan tâm nghiên cứu biểu diễn theo dạng phân bố xác suất khác Có thể dùng hàm Weibull để mơ hình hố cấu trúc rừng theo mơ hình hố cấu trúc rừng theo mơ hình Schumacher Coile với lâm phần hỗn giao khác tuổi Phân bố N/D11.3 hầu hết phân bố giảm Meyer (1934), Pordan (1949) mô tả phân bố N/D1.3 rừng tự nhiên phương trình Meyer: N=k.e-d (Võ Đại Hải, 1996) Các nghiên cứu quy luật cấu trúc tác Parde (1961), Bestram (1972), Rollet (1979), Bennet, Brukhart, Hempen (1969) đưa kết luận quan trọng cho phân bố N/D1.3 rừng loài tuổi thường có đường cong lệch trái Khi tuổi lâm phần tăng độ lệch phân bố giảm tiệm cận phân bố chuẩn, đồng thời tuổi tăng lên phạm vi phân bố rộng đường cong phân bố bẹt (Võ Đại Hải, 1996) b Nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ Cấu trúc mạng lưới đai rừng chắn gió, bảo vệ đường xá, làng mạc, đồng ruộng,… nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu như: Zakharop P.X (1981), Xobolep C.C (1960, 1961, 1962), Xirotkin lu.D (1988),… Các tác giả cho biết: muốn nâng cao hiệu đai rừng chắn gió phải vào mục tiêu đối tượng mà lựa chọn cấu trúc đai rừng kín hay thưa việc phối trí mạng lưới download by : skknchat@gmail.com đai rừng Những nghiên cứu góp phần nâng cao suất trồng nơi có điều kiện khí hậu khắc nghiệt gió, nắng…(Võ Đại Hải, 1996) Cơng trình nghiên cứu Mortranev A.A (1960, 1973) Marveev P.N (1973) cơng trình lớn đề cập tới cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn nước [29] Với trang thiết bị tạo mưa nhân tạo, tác giả nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố cấu trúc tới khả điều tiết nước, bảo vệ đất rừng như: cấu trúc tổ thành loài, cấu trúc tuổi, cấu trúc tầng thứ độ tàn che Những nghiên cứu đặt sở khoa học cho việc xây dựng rừng phòng hộ đầu nguồn việc xác định biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng ôn đới Lui Wenvao cộng (1992) nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ tỉnh Yunnan (Trung Quốc) Nghiên cứu ý nhiều đến vai trò tầng mặt đất cấu trúc tấng thứ, bổ sung cho hạn chế nghiên cứu Mortranev A.A (1960, 1973) Marveev P.N (1973) (Võ Đại Hải, 1996), (Nguyễn Văn Tú, 2002) 1.2 Lược sử vấn đề nghiên cứu Việt Nam 1.2.1 Một số nghiên cứu hệ sinh thái rừng phòng hộ ven bờ Việc nghiên cứu rừng phòng hộ ven bờ giải pháp phục hồi hệ sinh thái rừng phòng hộ ven bờ Việt Nam Tuy nhiên, vào năm 70 kỷ XX bước đầu có số cơng trình nghiên cứu thuỷ văn rừng đề cập đến vấn đề này, nghiên cứu điển hình là: Nghiên cứu Bùi Ngạnh, Nguyễn Danh Mô (1977) Nguyễn Ngọc Đích (1985) biến đổi dịng chảy mặt thành số dạng rừng khác Các tác giả đề xuất mơ hình bố trí đai rừng giữ nước vùng đất dốc ven lưu vực sông Mặt khác, nghiên cứu rừng phịng hộ triền sơng, Lê Đăng Giảng Nguyễn Hoài Thu (1981) đề nghị: cần thiết phải thiết kế rừng phịng hộ triền sơng cho phát huy tối đa khả giữ nước nó, song đề tài chưa đưa số mơ hình hay biện pháp cụ thể cho rừng phịng hộ triền sơng download by : skknchat@gmail.com ... ổn định dân sinh kinh tế khu vực Tác giả thực đề tài: ? ?Nghiên cứu giải pháp trồng rừng phòng hộ ven bờ sông kênh rạch khu vực huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh” Đề tài sâu vào tìm hiểu tình trạng... hộ ven bờ Việc nghiên cứu rừng phòng hộ ven bờ giải pháp phục hồi hệ sinh thái rừng phòng hộ ven bờ Việt Nam Tuy nhiên, vào năm 70 kỷ XX bước đầu có số cơng trình nghiên cứu thuỷ văn rừng đề... dung nghiên cứu Nghiên cứu điều kiện lập địa, đặc điểm tài nguyên rừng trạng sử dụng đất đai vùng ven bờ sông khu vực nghiên cứu Khảo sát trạng xói mịn, sạt lở đất ven bờ sông kênh rạch khu vực nghiên