Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến quá trình phát sinh dòng chảy và lượng đất xói mòn trong quy mô thí nghiệm

Bài viết Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến quá trình phát sinh dòng chảy và lượng đất xói mòn trong quy mô thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của vật liệu che phủ trên mặt đất đến sự phát sinh dòng chảy và lượng đất xói mòn, chúng tôi đã tiến hành kiểm tra trên 4 đối tượng khác nhau.

Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU CHE PHỦ ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÁT SINH DỊNG CHẢY VÀ LƯỢNG ĐẤT XĨI MỊN TRONG QUY MƠ THÍ NGHIỆM Bùi Xuân Dũng1, Tạ Thị Diệu Linh2, Lê Thái Sơn3、 TS Trường Đại học Lâm nghiệp KS Trường Đại học Lâm nghiệp 2,3 TÓM TẮT Nhằm đánh giá ảnh hưởng vật liệu che phủ mặt đất đến phát sinh dòng chảy lượng đất xói mịn, chúng tơi tiến hành kiểm tra đối tượng khác Giá thể đất trống, giá thể hai đất có lưới cước che bề mặt, giá thể ba đất có thảm khơ che phủ 100% bề mặt, giá che phủ thảm cỏ.Các giá thể thiết kế từ ngày 29/1/2015 đến ngày 25/2/2015 với loại đất đặt độ dốc 10o Các trận mưa nhân tạo tạo thời gian từ ngày 10/3/2015 đến ngày 4/5/2015 nhằm xác định phát sinh dịng chảy lượng đất xói mịn từ đối tượng nghiên cứu Số trận mưa nhân tạo thí nghiệm thời gian 18 với lượng mưa dao động từ 6.35 mm tới 31.75 mm Số liệu dịng chảy, lượng đất xói mịn sau thu thập, phân tích phịng thí nghiệm phân tích phần mềm R excel nhằm tìm quy luật ảnh hưởng vật liệu che phủ tới phát sinh dịng chảy xói mịn Kết nghiên cứu rằng: (1) Dòng chảy mặt tỷ lệ thuận với lượng mưa đối tượng nghiên cứu Tuy nhiên hệ số dòng chảy mặt tìm thấy lớn đất trống (74%), sau đất có lưới che phủ (71%), thảm khô (31%) thảm cỏ (21%); (2) Thời gian xuất dòng chảy mặt hay thời gian dòng chảy mặt bắt đầu xuất sau trận mưa tỷ lệ nghịch với lượng mưa hệ số mưa trước ngày (API2) Lưới che có thời gian xuất dòng chảy mặt sớm (36 giây sau mưa), sau đến đất trống (44 giây sau mưa), đất có thảm khơ (68 giây sau mưa) chậm Thảm cỏ (81 giây sau mưa); (3) Lượng đất xói mịn tỷ lệ thuận với lượng mưa dịng chảy mặt Lượng đất xói mịn đất trống lớn (4.5 g/trận mưa), sau đến lưới che (1.5g/trận mưa), thảm khô (1 g/trận mưa) thảm cỏ (0.9 g/trận mưa); (4) Kết nghiên cứu việc sử dụng vật liệu che phủ bề mặt khác biện pháp quan trọng nhằm điều tiết phát sinh dòng chảy mặt bảo vệ đất chống xói mịn Từ khóa: Dịng chảy mặt, lượng mưa trước ngày (API2), quy mơ thí nghiệm, vật liệu che phủ, xói mịn bề mặt I ĐẶT VẤN ĐỀ loại hình sử dụng đất Xói mịn Xói mịn tượng bào mòn lớp đất bề lưu vực che phủ nông nghiệp mặt tác động nước gió (Hudson, rừng Vĩnh Phúc dao động từ 16.3 tới 172.2 1981) Theo nghiên cứu FAO – UNEP g/m2/năm (Mai cộng 2013), (2005) hàng năm có từ – triệu đất Hịa Bình, xói mịn từ 14-150 g/m2/năm (Hà khả sản xuất xói mịn đất Mayers cộng sự, 2012) Podwojewski cộng (1993) đồng thời lượng đất (2008) lại tìm xói mịn lên tới hàng năm xói mịn trái đất lên 1305 g/m2/năm Hịa Bình, xói mịn tới 75 tỉ Xói mịn thường xảy mạnh từ đất trồng sắn Sơn La đạt 1700 Châu Á, Châu Phi Nam Mỹ với lượng đất g/m2/năm (Tuấn cộng sự, 2014) Xói mịn xói mòn hàng năm từ 30-40 tấn/ha/năm đồng thời làm lớp mùn chất dinh (Barrow, 1991) Ở Việt Nam, lượng đất dưỡng đất Nitơ, photpho, kali, gây ảnh xói mịn khác biệt vùng hưởng lớn tới đời sống người làm giảm thu nhập, an ninh lượng thực đói TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 29 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường nghèo (Lal, 1998; Teramage cộng sự., 2013; ràng vật liệu che phủ đến phát sinh Quỳnh cộng sự, 2014) Theo FAO (1983- dịng chảy khơng đồng nhân 2000) lượng chất dinh dưỡng hàng tố khác thực ngồi thực địa Nhằm năm xói mịn gây Châu Phi tới khắc phục hạn chế trên, 22 kg Nitơ/ ha; 2.2 kg photpho/ha 15 kg thực đề tài nghiên cứu: “Ảnh hưởng Kali/ha Lượng tiền việc chất vật liệu che phủ đến q trình phát sinh dịng dinh dưỡng đất ước tính tương chảy lượng đất xói mịn quy mơ thí đương với tỉ USD nghiệm” Kết nghiên cứu đề tài Thơng thường xói mịn xảy cường độ sở khoa học quan trọng phục vụ cho việc mưa lớn tốc độ thấm đất làm xuất xây dựng giải pháp nhằm điều tiết nước bảo dịng chảy mặt theo lớp đất bề mặt.Vì vệ tài nguyên đất phát sinh dòng chảy mặt xem II NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU nhân tố quan trọng định mức độ xói 2.1 Thiết kế thí nghiệm mịn Để bảo vệ đất chống xói mịn cần có biện pháp nhằm giảm thiểu nguy xuất dòng chảy mặt Một biện pháp để giảm thiểu tăng độ che phủ mặt đất nhằm giảm tác động bắn phá trực tiếp từ hạt mưa (pha bắn phá) giảm thiểu tác động trơi dịng chảy (pha trơi) Che phủ mặt đất sử dụng thảm thực vật thảm cỏ, vật liệu hữu thảm khô, vật liệu nhân tạo lưới cước Tuy nhiên hiệu điều tiết dòng chảy bảo vệ đất chống xói mịn vật liệu che phủ đến đâu lại có nghiên cứu Một số nghiên cứu xác định ảnh hưởng thảm thực vật rừng, nông nghiệp, thảm cỏ đến xói mịn (Quỳnh cộng 2014), xong kết thu lại thực điều kiện thực địa có khác biệt lớn đặc điểm đất, độ dốc, dạng địa hình lượng mưa Vì kết chưa thể làm rõ ảnh hưởng rõ 30 Sử dụng thùng xốp có kích thước dài 43cm, rộng 30 cm, cao 15 cm làm giá thể đựng đất vật liệu che phủ Chọn đất vườn bị xáo trộn bề mặt làm mẫu đất thí nghiệm cho vào thùng xốp với độ dày tầng đất cm Ở bề rộng thùng xốp cắt từ sát mặt đất thùng để đảm bảo dòng chảy mặt lượng đất xói mịn khơng bị cản lại cạnh thùng xốp Gắn ống nhựa sát thùng xốp ngang với bề mặt đất thùng với đường kính cm, chiều dài 32 cm, cắt ống nhựa làm đôi theo chiều dọc để tạo thành máng dẫn nước, đất xói mịn Gắn bình chứa với dung lượng 1.5 lít vào đầu máng để hứng lượng nước dòng chảy mặt lượng đất xói mịn sau trận mưa Trên thùng xốp gắn che phía để hạn chế nước mưa rơi vào máng làm sai lệch lượng nước bình chứa (Hình 1) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường (a) (b) (c) (d) Hình Đặc điểm thiết kế thí nghiệm a- Đất trống; b- Đất che phủ lưới cước; c- Đất che phủ thảm khô; d- Đất che phủ thảm cỏ Các đối tượng nghiên cứu thiết kế thùng xốp sau: Thùng 1: đất trống (Hình 1- a); thùng 2: đất có lưới cước (độ rộng mắt lưới 0,5x0,2 mm) che phủ (Hình 1- b.); thùng 3: đất có thảm khơ (Hình 1- c); thùng 4: đất có thảm cỏ (hình 1- d) Sau thiết kế xong, đặt thùng xốp khu vực có độ dốc 10O có điều kiện để đảm bảo tính xác thí nghiệm (Hình 2) Dùng vòi phun nước để làm mưa nhân tạo với công suất 0,018 m3/ phút, chiều cao phun(1,55 m – 1,60 m) Sử dụng ống đo mưa Mỹ để xác định lượng mưa sau trận Hình Cách bố trí thí nghiệm để quan sát dịng chảy xói mịn TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 31 Quản lý tài nguyên rừng & Mơi trường 2.2 Nghiên cứu đặc điểm phát sinh dịng chảy mặt đối tượng có vật liệu che phủ khác Các tiêu dùng để đánh giá q trình phát sinh dịng chảy bao gồm thời gian xuất dịng chảy mặt lượng nước hình thành dòng chảy mặt Số liệu lượng nước dòng chảy mặt xác định thông qua lượng nước thu bình chứa đối tượng nghiên cứu sau trận mưa Sử dụng đồng hồ bấm để xác định thời gian xuất dòng chảy mặt đối tượng nghiên cứu Số liệu thu thập qua 18 trận mưa nhân tạo với lượng mưa dao động từ 6,35 mm đến 31,75 mm Các trận mưa thực với điều kiện thời tiết ngày trước khác là: nắng, mưa dầm, trận mưa to trận mưa to Việc thu thập số liệu trận mưa có lượng mưa khác điều kiện ngày trước mưa khác nhằm tìm mối quan hệ dịng chảy mặt với lượng mưa, số mưa ngày trước (API2) Ngồi ra, từ lượng nước dịng chảy mặt thời gian xuất dòng chảy mặt đối tượng nghiên cứu biết loại (a) (b) vật liệu có khả thấm giữ nước tốt làm giảm dòng chảy mặt 2.3 Xác định lượng đất xói mịn đối tượng nghiên cứu Lượng đất xói mịn đại lượng phản ánh rõ khả bảo vệ đất loại vật liệu che phủ khác Lượng đất xói mịn thu thập cách lấy bình chứa đối tượng sau trận mưa, đất lắng đọng lại sau chắt bớt nước đổ vào chai khác, chai ghi rõ đối tượng trận mưa Sau thu thập đủ đất xói mịn 18 trận mưa mang lên phịng thí nghiệm tiến hành lọc đất sấy đất (Hình 3) Sấy đất nhiệt độ 105O 24 để đảm bảo đất khô kiệt Sau sấy xong, đem đất cân loại cân phân tích có sai số khơng lớn 0,001 gam (Hình 3-b) Số liệu thu thập dùng để đánh giá khả bảo vệ đất đối tượng nghiên cứu Lượng đất xói mịn đối tượng ảnh hưởng điều kiện lượng mưa thay đổi dòng chảy mặt đối tượng khác để tìm mối quan hệ chúng (c) Hình Quy trình xác định lượng đất xói mịn phịng thí nghiệm a- Lọc đất; b- Sấy đất; d- Cân đất III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm phát sinh dòng chảy mặt từ đối tượng có vật liệu che phủ khác 32 Kết phân tích 18 trận mưa (Biểu đồ 01) cho thấy, dịng chảy mặt từ loại hình che phủ bề phản ứng nhanh với trận mưa Với trận mưa lớn dịng chảy TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường mặt đạt lớn, ngược lại với trận mưa nhỏ dịng chảy mặt thu nhỏ (Biểu 1-b) Cụ thể với lượng mưa lớn 31,75 mm/trận nhỏ 6,35 mm/trận (Biểu đồ 01a) đối tượng đất trống lượng nước dòng chảy mặt tương ứng 30,04 mm 3,98 mm (Biểu đồ 01b) Tương tự đối tượng đất có lưới che, đất có thảm khơ đất có thảm cỏ có cặp giá trị tương ứng với trận mưa có lượng mưa lớn nhỏ là: (29,61 mm; 2,8 mm), (15,3 mm; 0,87 mm), (13,06 mm; 0,37 mm) Hệ số dòng chảy mặt đất trống dao động từ 29 -100%, trung bình 74%, đất có lưới che phủ 44-93%, trung bình 71% Trong hệ số dịng chảy mặt đất có thảm khơ che phủ dao động từ 14-51%, trung bình 31% Hệ số dịng chảy mặt từ đất có thảm cỏ nhỏ nhất, dao động từ 6-42%, trung bình 21% (Biểu đồ 1-c) Sự khác biệt dòng chảy hệ số dòng chảy mặt loại hình che phủ chủ yếu liên quan đến khả thấm đất khả làm giảm tác động công phá hạt mưa loại che phủ khác Lượng mưa (mm/trận) 10 15 20 25 30 (a) Dòng chảy mặt (mm) 35 35 30 25 Lưới che Đất trống Thảm Khô Thảm cỏ (b) 20 15 10 Hệ số dòng chảy mặt (%) 100 (c) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Trận mưa 80 60 40 20 Biểu đồ 01 Đặc điểm trận mưa (a) dòng chảy bề mặt (b) hệ số dòng chảy bề mặt (c) từ vật liệu che phủ khác TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 33 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường Mặc dù điều kiện che phủ bề mặt khác gây tác động khác đến phát sinh dịng chảy mặt Tuy nhiên, dịng chảy mặt có xu hướng phụ thuộc chặt chẽ vào lượng mưa tất loại hình che phủ Cụ thể, dòng chảy mặt tỷ lệ thuận với lượng mưa Khi lượng mưa lớn dịng chảy mặt lớn ngược lại Hai đại lượng có mối quan hệ chặt với thể qua hệ số quan hệ (r) dao động khoảng 0,83 đến 0,92 (Biểu đồ 02a) Ngồi ra, 18 trận mưa có trận mưa có lượng mưa dịng 35 chảy mặt đối tượng lại khác Điều liên quan đến điều kiện thời tiết ngày trước (API2) Nếu API2 lớn thưởng phản ảnh độ ẩm đất lớn ngược lại Dựa vào kết phân tích excel, kết cho thấy dịng chảy mặt số API2 có mối quan hệ tỷ lệ thuận Chỉ số API2 lớn dịng chảy mặt lớn Hai đại lượng có mối quan hệ vừa với hệ số quan hệ chúng dao động khoảng 0,36 đến 0,4 (Biểu đồ 2b) Như dịng chảy mặt khơng phụ thuộc nhiều vào số API2 (a) Lưới che (r = 0.92) Đất trống (r = 0.90) 30 35 30 25 Lưới che 20 Thảm khơ Đất trống 10 Dịng chảy mặt (mm) Dòng chảy mặt (mm) 25 15 (b) Đất trống (r = 0.38) Thảm Khô (r = 0.36) Thảm Khô (r = 0.85) Thảm cỏ (r = 0.83) Lưới che (r = 0.38) Thảm cỏ (r = 0.40) Lưới che 20 Đất trống 15 Thảm khô 10 Thảm cỏ 30 35 Thảm cỏ 10 15 20 25 Lượng mưa (mm/ trận) 10 15 20 25 API2 (mm) 30 35 40 45 Biểu đồ 02 (a) Mối quan hệ dòng chảy mặt lượng mưa (b) Mối quan hệ dòng chảy mặt lượng mưa trước ngày (API2) (*) Thời gian xuất dòng chảy mặt đối tượng nghiên cứu Kết nghiên cứu sau 18 trận mưa cho thấy, thời gian xuất dòng chảy mặt (Tx) có xu hướng giảm lượng mưa tăng (Biểu đồ 3a) Cụ thể với trận mưa lớn 31,75 mm nhỏ 6,35 mm Tx đất trống 19,64 giây 91,79 giây Tương tự đất trống, cặp Tx lưới che, thảm khơ, thảm cỏ tương ứng với trận có lượng mưa lớn nhỏ là: (21,64 giây; 47,85 giây), (31,23 giây; 178,46 giây), (36,42 giây; 188,09 giây) Trong đối tượng trên, Tx thảm cỏ muộn sau đến thảm khơ, đất trống 34 lưới che Theo kết nghiên cứu dòng chảy mặt, tính thấm nước giữ nước tốt thảm cỏ sau đến thảm khơ, lưới che đất trống Vì Tx thảm cỏ muộn lượng nước thấm nhiều, dòng chảy mặt xuất nhất, sau đến Thảm khơ Mặc dù dịng chảy mặt đất trống nhiều lưới che, nhiên Tx lưới che xuất sớm với đất trống Điều có thể, lưới che làm cước, mắt lưới nhỏ nên mưa xuống hạt mưa tiếp xúc với mặt lưới nhiều bị trượt nhanh xuống máng, hình thành dịng chảy mặt sớm đất trống TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường 200 (a) Lưới che (r=0.39) 180 Đất trống (r=0.38) 160 Thảm khô (r=0.53) Thảm cỏ Thảm cỏ (r=0.56) 120 Lưới che (b) (r=0.46) Đất trống (r=0.61) 160 Thảm khô (r=0.46) 140 Thảm cỏ Dòng chảy mặt (mm) Thời gian xuất dòng chảy (Tx - mm) 200 120 (r=0.57) Thảm cỏ 100 Thảm khô 80 40 Đất trống 40 Đất trống Lưới che 10 Thảm khô 60 20 Lưới che 80 15 20 25 Lượng mưa (mm/ trận) 35 30 10 15 20 25 API2 (mm) 30 35 40 45 Biểu đồ 03 Phản ứng thời gian xuất dòng chảy mặt với trận mưa Thời gian xuất dòng chảy mặt tỷ lệ nghịch với lượng mưa (Biểu đồ 3a) Hệ số tương quan r Tx lượng mưa thể mối quan hệ vừa đất trống lưới che (r=0,38-0,39) mối quan hệ tương đối chặt thảm khô thảm cỏ (r=0,53-0,56) Trong 18 trận mưa có trận mưa có lượng mưa khác số API2 làm Tx đối tượng thay đổi Qua xử lý số liệu excel thấy Tx tỷ lệ nghịch với số API2 (Biểu đồ 3b) Dựa vào hệ số tương quan r ta thấy mối tương quan Tx số API2 đất trống, thảm cỏ tương đối chặt (r=0,57-0,61), mối quan hệ vừa xác định cho lưới che thảm khơ (r=0,46) 3.2 Lượng đất xói mịn từ đối tượng che phủ sau trận mưa Lượng mưa (mm/trận) 10 15 20 25 30 Lượng đất xói mịn (g) 35 16 14 Lưới che 12 Đất trống 10 Thảm khô Thảm cỏ 2 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Trận mưa Biểu đồ 04 Phản ứng lượng đất xói mịn với trận mưa điều kiện che phủ khác TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 35 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường Kết nghiên cứu sau 18 trận mưa cho thấy, lượng đất xói mịn có xu hướng tăng theo lượng mưa (Biểu đồ 04) Cụ thể đất trống với lượng mưa lớn 31,75 mm nhỏ 6,35 mm lượng đất xói mịn tương ứng là: 6,01 g 0,96 g Tương tự, lưới che, thảm khô thảm cỏ có lượng đất xói mịn là: (1,87 g; 0,86 g), (1 g; 0,79 g), (0,97 g; 0,75 g) Ngồi ra, đối tượng nghiên cứu lượng đất xói mịn lớn (trung bình 4,18 g/trận mưa), sau đến lưới che (trung bình 1,49 g/trận mưa) Xói mịn bình qn thảm khơ thảm cỏ sau trận mưa 0,96 0,87 g Lượng đất xói mịn đất trống lớn mưa rơi xuống, mặt đất chịu tác động trực tiếp từ hạt mưa nên pha bắn phá, hạt mưa phá vỡ cấu trúc đất, bắn tung hạt đất lên bị dòng chảy mặt Ở điều kiện có lưới cước, thảm khơ thảm mục che phủ nên có lượng đất xói mịn nhỏ Điều bề mặt đất che phủ lưới cước, thảm khô, thảm cỏ nên hạt mưa không tác động trực tiếp vào mặt đất nênđộng năngcủa hạt mưa giảm, pha bắn phá nên cấu trúc đất bị phá vỡ, dịng chảy mặt xuất lượng đất bị Lượng đất xói mòn tỷ lệ thuận với lượng mưa (Biểu đồ 05) Khi lượng mưa lớn lượng đất xói mịn nhiều Lượng đất xói mịn lượng mưa quan hệ vừa với với đối tượng đất trống, thảm cỏ quan hệ tương đối chặt với thảm khô yếu với lưới che (Biểu đồ 05) Như vậy, tùy đối tượng nghiên cứu mà lượng đất xói mịn phụ thuộc hay vừa với lượng mưa 16 Lượng đất xói mịn (g/trận mưa) Lưới che r = 0.3 14 Đất trống r = 0.5 12 Thảm khô r = 0.6 Thảm cỏ r = 0.5 10 10 15 20 25 Lượng mưa (mm/ trận) 30 35 Biểu đồ 05 Mối tương quan lượng đất xói mịn lượng mưa điều kiện che phủ bề mặt khác Dòng chảy mặt đối tượng nghiên cứu trận mưa khác nhau, lượng đất xói mịn phần bị ảnh hưởng dòng chảy mặt Theo kết phân tích từ 18 trận mưa mối quan hệ dòng chảy mặt lượng đất xói mịn tỷ lệ thuận 36 (Biểu đồ 06) Khi dịng chảy mặt lớn lượng đất xói mịn nhiều Cụ thể, đối tượng đất trống, dòng chảy mặt lớn 30,6 mm nhỏ 3,98 mm tương ứng với lượng đất xói mịn g 0,96 g Tương tự đất trống, cặp giá trị dòng chảy mặt lớn TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường nhỏ tương ứng với lượng đất xói mịn (29,23 mm – 1,8 g; 2,8 mm – 0.84g) lưới che, (12,63 mm – 1,11 g; 0,87mm – 0,8 g) thảm khô, (12,07 mm – g; 0,37 mm – 0,79 g) thảm cỏ có vật liệu che phủ khác mà mức độ phụ thuộc lượng đất xói mịn với dịng chảy mặt nhiều hay Ngồi ra, dòng chảy mặt lưới che tương đối lớn, tương đương với đất trống (Biểu 04), nhiên lượng đất bị xói mịn tìm thấy lưới che lại không khác biệt nhiều so với thảm khô thảm cỏ (Biểu 04, 05) Đây sở quan trọng biện pháp cơng trình sử dụng lưới che nhằm bảo vệ đất chống xói mịn ảnh hưởng tới dòng chảy mặt Dựa vào hệ số tương quan r ta thấy dòng chảy mặt lượng đất xói mịn có mối quan hệ tương đối chặt với đối tượng đất trống thảm khô (Biểu đồ 6-b,c), quan hệ chặt với thảm cỏ (Biểu đồ 6-d), quan hệ vừa với lưới che (Biểu đồ 6-a) Như tùy đối tượng 15 bĐất trống y = 0.0492x + 0.8784 R² = 0.1832 12 Lượng đất xói mịn (g) Lượng đất xói mịn (g) a- Lưới che 0 1.4 10 15 20 25 Dòng chảy mặt (mm/ trận) 30 1.2 10 15 20 25 Dòng chảy mặt (mm/ trận) 30 d- Thảm cỏ c- Thảm khơ Lượng đất xói mịn (g) Lượng đất xói mịn (g) y = 0.2163x + 1.4331 R² = 0.2981 1.1 1.2 0.9 y = 0.022x + 0.8401 R² = 0.3967 0.8 0.8 y = 0.0168x + 0.7986 R² = 0.5056 0.7 0.6 0.6 10 12 Dòng chảy mặt (mm/ trận) 14 16 10 12 Dòng chảy mặt (mm/ trận) 14 Biểu đồ 06 Mối quan hệ lượng đất xói mịn dịng chảy mặt a- Lưới che; b- Đất trống; c- Thảm khô; d- Thảm cỏ IV KẾT LUẬN Dựa vào số liệu thu thập trình phân tạo làm rõ Những tìm kiếm nghiên cứu tóm tắt sau: tích, đặc điểm phát sinh dòng chảy - Dòng chảy mặt tỷ lệ thuận với lượng mưa mặt, thời gian xuất dòng chảy mặt và đặc điểm che phủ bề mặt đất Lượng mưa lượng đất xói mịn mặt đất có vật liệu che lớn lượng dịng chảy thu phủ bề mặt khác qua 18 trận mưa nhân lớn Trong đối tượng nghiên cứu dịng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 37 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường chảy mặt đối tượng đất trống lớn nhất, hay nhiều Ngồi ra, lượng đất xói mịn cịn phụ hệ số dịng chảy mặt trung bình chiếm 74%, thuộc vào dòng chảy mặt theo xu hướng lưới che 71%, thảm khơ dịng chảy mặt tăng lượng xói mịn tăng thảm cỏ 31 21% Dòng chảy TÀI LIỆU THAM KHẢO mặt có xu hướng tỷ lệ thuận với số mưa trước hai ngày (API2 - tiêu phản ảnh độ ẩm đât), nhiên ảnh hưởng rõ ràng; Hudson N, (1981) Bảo vệ đất chống xói mịn (Đào Trọng Năng Nguyễn Kim Dung dịch) Nhà Xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội – 1981 Lal, R., 1998 Soil erosion impact on agronomic - Thời gian dòng chảy mặt bắt đầu xuất sau mưa muộn điều kiện che phủ thảm cỏ, sau đến thảm khơ, productivity and environment quality Crit Rev Plant Sci 17, 319 – 464 Mai, V.T., Van Keulen, H., Hesel, R., Ritsema, C., Roetter, R., Thai, P., 2013 Influence of paddy rice đất trống cuối lưới che Cụ thể, terraces on soil erosion of a small watershed in a hilly trung bình sau mưa 36 giây quan sát area of northern Vietnam Paddy Water Environ 11, thấy xuất dòng chảy mặt điều kiện 285- 298 lưới che, sau 44 giây với điều kiện đất trống, sau 68 giây với điều kiện thảm khô sau 81 Podwojewski, P., Orange, D., Jouquet, P., Valentin, C., Nguyen, V.T., Janeau, J.L., Tran, D.T., 2008 Land – useimpacts on surface runoff and soil giây với điều kiện thảm cỏ Tx tỷ lệ nghịch với detachment within agricultural sloping lands in northern lượng mưa, nhiên mối quan hệ đại Vietnam Catena 74, 109 – 118 lượng khơng nhiều Ngồi ra, Tx cịn phụ Quynh, takashi, Gomi, Lee H.Macdonald, S.M., thuộc vào số API2, tùy vào đối tượng có Phung Van Khoa, Takashi Furuichi, 2014 Linkages vật liệu che phủ khác mà mối quan hệ chúng vừa hay chặt; among land use, macronitrient levels, and soil eronsion in northern Vietnam: Aplot – scale study Teramage, M.T., Onda, Y., Kato, H., Wakiyama, - Lượng đất xói mịn đất trống lớn nhất, Y., Mizugaki, S., Hiramatsu, S., 2013 The relationship trung bình 4.5 gam/trận mưa Lượng đất xói of soil organic carbon to 210Pbex and 137Cs during surface mòn trung bình tìm thấy điều kiện lưới soil erosion in a hill slope forested evironment che, thảm khô, thảm cỏ sau trận mưa lần Geoderma 192, 59 – 67 Tuan, V.D., Hilger, T., Macdonald, L., Clemens, lượt 1.5, 0.9 gam Lượng đất xói mịn tỷ G., Shiraishi, E., Vien, T.D, Stahr, K., Cadisch, G., lệ thuận với lượng mưa, nhiên tùy đối 2014 Mitigation potential of soil conservation inmaize tượng mà mối quan hệ đại lượng cropping on steep slopes Field Crop Res 156, 91 – 102 38 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường IMPACTS OF THE MATERIAL COVERED ON SOIL SURFACETO RUNOFF GENERATION AND SOIL EROSION IN EXPERIMENTALSCALE Bui Xuan Dung, Ta Thi Dieu Linh, Le Thai Son SUMMARY To assess the influence of the material covered on soilsurface to runoff generation and soil erosion, we have examined on four different subjects such as bare soil, soil covered string grid, soil covered by litter and soil covered using 18 artificial rain experiments ranged 6.3 to 31.2 mm Experiment time was from March 10 toMay 5, 2015 Overland flow and soil erosion was collected for each storm event Observed data then was analyzed by Excel and R software to evaluating effects of material covered on soil surface Main findings of this study are: (1) Runoff generation depends on amount of rainfall and material covered on soil surface Higher rainfall can get bigger runoff Runoff coefficient in bare soil is the highest (74%) These are 71% of soil covered by string grid, 31% of soil covered by litter and 21% of soil covered by grass; (2) Time that runoff start appearance after rainfall (Tx) is the shortest in bare soil (only 36 seconds after rain), then turn to soil covered string grid (44 seconds after rain), soil covered litter (68 seconds after rain) and at least in soil covered by grass (81 seconds after rain); (3) The amount of soil erosion tended to be dependon rainfall and surface flow The amount of soil erosion is the largest in bare soil (4.5g/storm event), then the string grid cover (1.5g/storm event), soil covered by litter (1g/storm event) and grass (0.9g/storm event); (4) Results of the study suggest that using of the material covered soil surfaces are very important measures to regulate the generation of surface runoff and soil protection against erosion Key words: Antecedent precipitation index (API2), cover material, experiment scale, runoff generation, soil erosion Người phản biện Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng : PGS.TS Trần Quang Bảo : 22/7/2015 : 30/8/2015 : 15/9/2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 3-2015 39 ... điểm phát sinh dòng chảy - Dòng chảy mặt tỷ lệ thuận với lượng mưa mặt, thời gian xuất dòng chảy mặt và đặc điểm che phủ bề mặt đất Lượng mưa lượng đất xói mịn mặt đất có vật liệu che lớn lượng. .. nước tốt làm giảm dòng chảy mặt 2.3 Xác định lượng đất xói mịn đối tượng nghiên cứu Lượng đất xói mịn đại lượng phản ánh rõ khả bảo vệ đất loại vật liệu che phủ khác Lượng đất xói mịn thu thập... dịng chảy (pha trơi) Che phủ mặt đất sử dụng thảm thực vật thảm cỏ, vật liệu hữu thảm khô, vật liệu nhân tạo lưới cước Tuy nhiên hiệu điều tiết dịng chảy bảo vệ đất chống xói mịn vật liệu che phủ