Lâm học NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG THẢM THỰC VẬT TẦNG THẤP ĐẾN CƯỜNG ĐỘ XĨI MỊN DƯỚI MỘT SỐ TRẠNG THÁI RỪNG Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN THƯỢNG TIẾN – HỊA BÌNH Phạm Thị Kim Chi, Bùi Hùng Trịnh, Nguyễn Văn Tuyên ThS Trường Đại học Lâm nghiệp TÓM TẮT Nghiên cứu thu số kết phản ánh mối tương quan ảnh hưởng thảm thực vật tầng thấp đến cường độ xói mịn số trạng thái rừng rừng KBTTN Thượng tiến - Hịa Bình: (1) Ảnh hưởng chiều cao lớp bụi đến lượng xói mịn rừng thể qua phương trình tuyến tính lớp đồng biến với mức liên hệ tương đối chặt: Y= -23,5 + 84,99*X với R=0,74; (2) Ảnh hưởng đường kính tán lớp bụi đến lượng xói mịn rừng thể qua phương trình tuyến tính lớp đồng biến với mức liên hệ tương đối chặt: Y=26,7 + 43,83*X với R= 0,54; (3) Ảnh hưởng độ che phủ thảm tươi, bụi đến lượng xói mịn rừng thể qua phương trình tuyến tính lớp nghịch biến: Y=129,37 – 0,836*X với R=0,66;(4) Ảnh hưởng lớp thảm khơ đến lượng xói mịn rừng thể qua phương trình tuyến tính lớp nghịch biến: Y=182,6-1,718*X; (5) Ảnh hưởng tiêu tổng hợp phản ánh cấu trúc lớp thực vật tầng thấp đến lượng xói mịn rừng Từ khóa: KBTTN Thượng Tiến, thực vật tầng thấp, trạng thái rừng, xói mịn đất I ĐẶT VẤN ĐỀ Xói mịn vấn đề nghiêm trọng, Phịng chống xói mịn xem nhiệm vụ khó khăn cho nhà hoạch định sách, quy hoạch sử dụng nguồn tài nguyên đất đai Tác động xói mịn khơng ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp chỗ mà cịn ảnh hưởng đến mơi trường sinh thái Xói mịn dẫn đến đất bị thối hố nhanh chóng phương diện như: hoá học, lý học sinh học Đây nguyên nhân làm giảm độ phì đất tính bền vững việc sử dụng đất Xói mịn đất chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố tự nhiên như: mưa, đất, nước, địa hình, lớp phủ thực vật,…và tính chủ quan người hoạt động canh tác Vì vậy, nghiên cứu xói mịn hiểu mối quan hệ xói mịn nhân tố liên quan đến xói mịn địi hỏi mang tính thời Xuất phát từ sở với mục tiêu, góp phần làm sở khoa học thực tiễn nghiên cứu xói mịn chúng tơi tiến hành thực đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng 10 thảm thực vật tầng thấp đến cường độ xói mịn số trạng thái rừng KBTTN Thượng tiến - Hịa Bình" II VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu + Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến + Nghiên cứu đặc điểm xói mịn trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến + Nghiên cứu ảnh hưởng thảm thực vật tầng thấp đến cường độ xói mịn trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp ngoại nghiệp Xây dựng mơ hình quan trắc lượng xói mịn rừng Mơ hình quan trắc lượng đất xói mịn rừng xây dựng mơ hình máng chắn cải tiến, máng chắn xây dựng điểm tụ thủy tự nhiên bãi đo xác định trạng thái rừng khác KBTTN Thượng Tiến Bãi thu nước nơi đặt máng chắn cải tiến lựa chọn thiết kế với diện tích từ 100 – 300 m2 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 Lâm học Tại khu vực nghiên cứu xây dựng 24 mơ hình quan trắc lượng xói mịn trạng thái rừng đặc trưng KBTTN Thượng Tiến: rừng trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi, rừng tre nứa, rừng trồng, đất trống Tiến hành thu thập quan trắc số liệu suốt mùa mưa năm 2012 Tại mơ hình tiến hành thu thập số liệu sau: Số liệu lượng mưa đo vũ kế đặt vị trí thích hợp gần khu vực xây dựng mơ hình nghiên cứu Số liệu lớp đất mặt mơ hình: Tại mơ hình đề tài tiến hành lấy mẫu đất tầng mặt vị trí khác phân bố diện tích mơ hình Số liệu xói mịn: số liệu xói mịn thu thập sau trận mưa, sau mưa chờ cho lượng đất xói mịn lắng xuống tiến hành thu thập mẫu nước đất bãi thu Lượng nước xác định xô có khắc vạch sau lấy 500ml nước để phân tích lượng xói mịn có nước Lượng đất cân trực tiếp bãi thu sau lấy mẫu phịng thí nghiệm phân tích xác định độ ẩm mẫu Số liệu thảm thực vật: điều tra trực tiếp mơ hình quan trắc lượng xói mịn rừng cho trạng thái rừng nghiên cứu Các tiêu cấu trúc điều tra bao gồm: độ tàn che, che phủ thảm tươi, che phủ thảm khô, chiều cao vút (Hvn), chiều cao cành (Hdc), đường kính tán (Dt), bụi, thảm tươi, thảm khô + Độ tàn che, che phủ thảm tươi, che phủ thảm khô điều tra thông qua hệ thống điểm cách 1m toàn diện tích mơ hình nghiên cứu máy đo độ tàn che + Đặc điểm tầng cao: đường kính 1.3m (D1.3) xác định thước đo thước dây với độ xác đến dm; xác định thước đo thước dây với độ xác đến dm; chiều cao vút (Hvn), chiều cao cành (Hdc), đường kính tán (Dt) xác định sào với độ xác đến cm + Đặc điểm tầng bụi xác định cho mơ hình tồn diện tích mơ hình qua tiêu: lồi cây, chiều cao (Hcb), đường kính tán (Dtcb), độ che phủ (CPcb), tình hình sinh trưởng (tốt hay xấu) + Đặc điểm lớp thảm tươi xác định cho mơ hình tồn diện tích mơ hình qua tiêu: lồi cây, chiều cao (Htt), độ che phủ (CPtt), tình hình sinh trưởng (tốt hay xấu) + Đặc điểm khối lượng thảm khô, thảm tươi xác định qua khối lượng thảm khô, thảm tươi 15 dạng có kích thước m2 phân bố mơ hình nghiên cứu 2.2.2 Phương pháp xử lý nội nghiệp Trong trình xử lý số liệu phân tích liên hệ, vai trò thảm thực vật tầng thấp đến cường độ xói mịn rừng đề tài ứng dụng phần mềm thống kê: Excell, SPSS để phục vụ nghiên cứu Cụ thể sau: Xác định độ ẩm đất phương pháp cân sấy nhiệt độ 1050C W% M1 - M2 * 100 M1 Trong đó: W%: độ ẩm tương đối (%); M1: trọng lượng đất tươi (gam); M2: trọng lượng đất khô kiệt (gam) Xác định tỷ trọng (d) phương pháp picnơmet (bình tỷ trọng) M2 M2 d Pn M P1 P Trong đó: d: tỷ trọng đất (g/cm3); Pn: khối lượng thể tích nước bị đất chiếm chỗ bình (g); P1: khối lượng bình nước (g); P2: khối lượng bình chứa nước đất (g); M2: khối lượng đất khô kiệt (g) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 11 Lâm học Độ xốp tính theo công thức: d D X% * 100 d Trong đó: X: độ xốp đất (%); d: tỷ trọng đất (g/cm3) D: dung trọng đất (g/cm3 III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến 3.1.1 Đặc điểm cấu trúc tầng cao Trên sở tổng hợp số liệu từ ô tiêu chuẩn kết phân tích thống kê trung bình trạng thái rừng thể hiện: Bảng 4.1 Đặc điểm tầng cao trạng thái rừng nghiên cứu KBTTN Thượng Tiến – Hịa Bình Trạng thái Rừng nghèo Rừng phục hồi Rừng trồng Tre nứa Rừng TB Tàn che N/ha 0,46 Trung bình D1.3 (cm) Hvn (m) Hdc (m) Dt (m) D1.3 (cm) Hvn (m) Hdc (m) Dt (m) 971 17,1 8,6 5,4 4,1 56,0 47,5 51,4 46,1 0,47 1087 14,1 6,7 3,4 3,3 49,6 53,1 50,4 53,9 0,53 1967 7,2 4,7 2,4 1,7 12,7 19,6 27,2 17,7 0,50 3106 6,7 12,1 4,4 1,6 18,4 12,3 19,5 24,0 0,51 841 20,6 12,0 6,5 5,1 57,5 34,9 37,3 38,9 Đường kính rừng (D1.3, cm) trạng thái rừng nghiên cứu - Đường kính tiêu cấu trúc phản ánh sức sinh trưởng rừng Nó liên quan đến nhiều nhân tố cấu trúc khác qua ảnh hưởng đến hiệu mơi trường rừng Trạng thái rừng nghèo: mơ hình đường kính trung bình dao động từ 13.2 cm đến 21 cm, hệ số biến động cao dao động từ 44,9% đến 69,7% trung bình 56% Điều chứng tỏ nhân tố đường kính có mức độ phân hóa cao kết điều tra cho thấy mơ hình có đường kính trung bình cao mật độ cao thấp Trạng thái rừng phục hồi: đường kính ngang ngực mơ hình dao động từ 12,2 cm đến 17,6 cm với hệ số biến động dao động từ 32,5% đến 72,9% Mức độ phân hóa chiều cao mơ hình có khác biệt rõ rệt 12 Hệ số biến động (S%) Trạng thái rừng trồng: rừng trồng nên đường kính bình qn thấp trung bình 7,2 cm dao động từ 6,9 cm đến 7,3 cm; hệ số biến động dao động từ 8,3% đến 14,5% Rừng tre nứa: đường kính bình qn 12,1 cm hệ số biến động dao động từ 12,3% đến 30,1% Rừng trung bình: có đường kính bình qn 20,6cm chúng dao động từ 16,2cm đến 26,6cm; hệ số biến động dao động từ 34,1% đến 70,9% Mức độ phân hóa đường kính trung bình rừng trung bình cao Chiều cao rừng (Hvn) trạng thái rừng nghiên cứu Tầng cao chắn phát huy vai trò bảo vệ đất rừng chiều cao tán rừng ảnh hưởng đến khả chống xói mịn Cây rừng có chiều cao lớn hạt nước mưa rơi xuống có sức cơng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 Lâm học phá hạt đất cao dòng chảy men thân mạnh dẫn đến lớp đất mặt tầng đất bên dễ bị phá hủy kết cấu nên khả bị xói mịn cao Tuy nhiên, rừng có nhiều tầng tán hay rừng có mức độ phân hóa chiều cao cao khả làm hạn chế xói mịn cao khu rừng có mức độ phân hóa thấp Chiều cao trung bình trạng thái rừng khơng cao, dao động từ 4,7m đến 12m, rừng trung bình rừng tre nứa có chiều cao bình qn cao thấp rừng trồng Đường kính tán độ tàn che nghiên cứu Đường kính tán độ tàn che biểu thị cho cấu trúc rừng mặt phẳng nằm ngang thể diện tích đón nước tán rừng có tác dụng làm giảm đáng kể lượng nước tác động trực tiếp đến mặt đất rừng Tuy nhiên, tác dụng bảo vệ đất tán rừng chịu ảnh hưởng chiều cao tán Nếu tán rừng có chiều cao so với mặt đất lớn mưa tán rừng khơng khác so với mưa ngồi đất trống, chí giọt nước từ tán rừng cịn có động lớn mưa tự nhiên lồi có phiến to Lúc tác dụng chống xói mịn cịn lại giảm lượng nước rơi xuống tán rừng Ngoài trạng thái tre nứa, đường kính tán gỗ tầng cao trạng thái giao động phạm vi cao từ 1,6 – 5,1m thấp rừng tre nứa, rừng trồng cao rừng trung bình + Độ tàn che TC (%) trung bình trạng thái nghiên cứu Độ tàn che trạng thái rừng khơng có khác biệt nhiều, dao động bình quân từ 0,55 đến 0,66 Trạng thái rừng trồng có độ tàn che cao thấp trạng thái rừng phục hồi đất trống Mật độ trạng thái Mật độ trạng thái có khác biệt tương đối rõ Lớn trạng thái tre nứa 3.106 cây/ha Rừng trồng mật độ cao, bình quân 1.967 cây/ha Rừng nghèo mật độ bình quân 971 cây/ha Rừng phục hồi mật độ bình quân 1.087 cây/ha thấp rừng trung bình mật độ rừng bình quân 841 cây/ha 3.1.2 Đặc điểm thực vật tầng thấp Lớp thực vật tầng thấp tán rừng chủ yếu gồm bụi, thảm tươi gỗ lớn Tuy nhiên, so với bụi thảm tươi, số lượng tái sinh thường khơng nhiều khơng có vai trị thực quan trọng với khả chống xói mịn bảo vệ đất Thực vật tầng thấp có vai trị quan trọng với việc bảo vệ đất trạng thái rừng Nó làm giảm động mưa xuống mặt đất rừng giữ cho mặt đất tơi xốp để tăng sức thấm nước đất rừng, góp phần ngăn cản làm chậm dòng chảy mặt để tăng hội thấm nước xuống đất Kết tổng hợp số liệu phân tích thống kê cho kết trung bình cho trạng thái thể bảng 4.2 Bảng 4.2 Đặc điểm tầng bụi thảm tươi mô hình nghiên cứu Cây bụi Thảm tươi Độ che phủ (%) Hcb (m) Dtcb (cm) Htt (cm) Đất trống 79,1 0,0 0,0 8,1 Rừng nghèo 54,7 1,3 0,9 73,2 Rừng phục hồi 65,3 0,8 0,6 46,7 Rừng trồng Rừng trung bình Tre nứa 47,5 0,7 0,6 49,2 62,5 60,6 1,2 1,2 1,1 1,2 68,7 0,0 Trạng thái TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 13 Lâm học Che phủ (%) bụi thảm tươi trạng thái Tỷ lệ che phủ có khác biệt trạng thái rừng trung bình dao động từ 47,5% đến 79,1% Trong trạng thái rừng trồng có tỷ lệ che phủ bụi thảm tươi thấp trạng thái đất trống có tỷ lệ che phủ bụi thảm tươi cao Nguyên nhân đất trống có độ phì cao mà chủ yếu cường độ chiếu sáng mạnh Nhờ vậy, nhiều lồi cỏ ưa sáng đồng thời phát triển làm tăng độ che phủ mặt đất chúng Chiều cao bụi, thảm tươi trạng thái rừng Trạng thái rừng nghèo có chiều cao bụi thảm tươi cao nhất, bụi bình quân cao 1,3 m thảm tươi bình qn mơ hình cao 73,2 cm Khu vực đất trống khơng có bụi rừng tre nứa lại khơng có lớp thảm tươi Trạng thái đất trống khơng có lớp bụi thảm tươi cao 8,1cm lại có tỷ lệ che phủ lên đến 79,1% cỏ tre nên khả hạn chế xói mịn tương đối tốt Trạng thái rừng trồng thường xuyên chăm sóc phát dọn thực bì nên chiều cao bụi thấp, bình qn có 0,7 m chiều cao thảm tươi bình qn có 49,2 cm Như vậy, trạng thái đất trống, rừng trồng trạng thái rừng tre nứa bụi phát triển trình xử lý thực bì hàng năm Chiều cao thảm tươi trạng thái rừng tự nhiên có xu hướng cao so với rừng trồng đất trống Biến động chiều cao bụi thảm tươi khu vực không phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên mà phụ thuộc vào tác động từ hoạt động canh tác người dân 3.1.3 Đặc điểm lớp thảm khô Lớp thảm khô lớp bảo vệ cuối mặt đất có tác dụng hấp thụ phần nước mưa ngăn cản dòng chảy phân hủy chúng tăng lượng mùn làm tăng độ xốp đất Lớp thảm khô nơi trú ngụ nhiều loài sinh vật, vi sinh vật, nấm, giun… tạo nên độ phì nhiêu cho đất Các hang hốc giun động vật đất tạo nên nơi chứa nước mưa xuống Do có ảnh hưởng đến q trình thuỷ văn khả giữ nước, chống xói mịn hệ sinh thái rừng Kết tổng hợp số liệu phân tích thống kê cho kết trung bình cho trạng thái thể bảng 4.3 Bảng 4.3 Khối lượng thảm khô trạng thái rừng nghiên cứu Trạng thái Đất trống Rừng nghèo Rừng phục hồi Rừng trồng Rừng trung bình Tre nứa Khối lượng thảm khô, vật rụng trạng thái khu vực nghiên cứu giao động mức tương đối lớn 200 – 6.600 kg/ha Khối lượng vật rụng thấp trạng thái đất trống với khối lượng 585 kg/ha trạng thái rừng nghèo 2.733 kg/ha lớn trạng thái 14 TK (%) 69 59 73 82 69 75 Mtk (kg/ha) 585 2,733 3,150 4,517 4,095 4,717 rừng tre nứa 4.717 kg/ha Với trạng thái đất trống phân bố thảm khô theo khối lượng không so với trạng thái rừng khác, độ che phủ thảm khô tương đối so với trạng thái nghiên cứu Tỷ lệ che phủ mặt đất lớp thảm khơ TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 Lâm học khơng có khác biệt lớn trạng thái thực vật Rừng trồng có tỷ lệ che phủ lớp thảm khơ cao nhất, trung bình đạt xấp xỉ 81,6%, rừng nghèo có tỷ lệ che phủ thấp nhất, trung bình 59,1%, đất trống 69,4% Phân tích thống kê cho thấy khác biệt tỷ lệ che phủ thảm khô mặt đất liên quan mật thiết đến độ tàn che tầng cao, phương trình phản ánh mối liên hệ: CpTK = 23.03 + 0,79*TC với R = 0,71 (1) 3.2 Đặc điểm xói mịn trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến 3.2.1 Đặc điểm tính chất vật lý lớp đất mặt khu vực nghiên cứu Tính chất vật lý đất có tác dụng định đến lượng ẩm, nhiệt độ, chất dinh dưỡng, khơng khí đất, ảnh hưởng trực tiếp đến độ phì đất Trong nội dung luận văn xét đến tính chất vật lý bao gồm: dung trọng, tỷ trọng, độ xốp Bảng 4.4 Các tính chất vật lý lớp đất mặt khu vực nghiên cứu Trạng thái rừng Đất trống Rừng nghèo Rừng phục hồi Rừng trồng Rừng trung bình Tre nứa Tỷ trọng (d, g/cm3) 2,60 2,72 2,62 2,67 2,70 2,72 Dung trọng (D, g/cm3) 0,90 0,74 0,84 1,03 0,79 0,83 a Tỷ trọng Tỷ trọng trị số cần thiết để tính độ xốp đất phản ánh cách định tính thành phần khống vật hàm lượng chất hữu đất Tỷ trọng trung bình trạng thái dao động từ 2,60- 2,72 g/cm3 cao trạng thái đất trống bụi rừng tre nứa Mức độ dao động tỷ trọng trạng thái rừng không nhiều b Dung trọng Dung trọng đất thường nhỏ so với tỷ trọng thể tích đất khơ kiệt xác định bao gồm hạt đất rắn khe hở tự nhiên có đất Dung trọng đất phụ thuộc vào cấp hạt giới, độ chặt kết cấu đất Các loại đất tơi xốp, giàu chất hữu mùn thường có dung trọng nhỏ ngược lại Dung trọng đất dao động khoảng từ 0,74 – 1,03 g/cm3 trạng rừng trồng có dung trọng bình quân lớn trạng thái rừng nghèo có dung trọng nhỏ Kết so sánh dung trọng tầng Độ ẩm (W,%) Độ xốp (X%) 65,15 64,58 43,49 39,59 51,84 62,21 65,48 72,85 68,01 61,26 70,55 69,53 đất mặt trạng thái rừng nghiên cứu minh họa hình sau c Độ xốp Độ xốp tiêu quan trọng dùng để đánh giá đất, độ xốp phản ánh kết cấu đất “đất tốt, độ xốp cao” Mặt khác, độ xốp ảnh hưởng định đến chế độ nhiệt, chế độ ẩm chế độ khơng khí đất Đặc biệt vùng đồi núi đất có độ xốp cao phần lớn nước mưa thấm xuống sâu, hạn chế tượng chảy tràn mặt đất giảm thiểu xói mịn Vì vậy, quan trọng cho việc định biện pháp tác động vào đất, liên quan đến q trình xói mịn rửa trơi đất Như vậy, kết điều tra phân tích tính chất vật lý đất cho thấy tính chất vật lý đất khu vực nghiên cứu dao động phạm vi không lớn Khi thống kê theo loại trạng thái, nhận thấy khác biệt độ xốp trạng thái khoảng 5-10% Trong trạng thái rừng trồng có độ xốp nhỏ TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 15 Lâm học 61,26% rừng nghèo có độ xốp cao 72,85% Nguyên nhân đất đai khu vực chưa chịu nhiều tác động nhiều từ hoạt động canh tác, sinh sống người dân địa phương 3.2.2 Đặc điểm chế độ mưa khu vực nghiên cứu Mưa nhân tố có tác động trực tiếp đến trình xói mịn; đồng thời ảnh hưởng đến cấu trúc, ngoại mạo động thái phát triển lớp thảm thực vật Nghiên cứu phân bố mưa theo dõi phân bố lượng mưa rơi vào tháng, khoảng thời gian mưa Biết điều có ý nghĩa quan trọng trọng việc dự báo dòng chảy, xói mịn đất xác định biện pháp phịng chống thích hợp + Mùa mưa khu vực nghiên cứu xác định từ tháng đến tháng 10, kéo dài tháng liên tục năm với lượng mưa tháng lớn 1.598 mm Lượng mưa bình quân lớn tháng mùa mưa 337mm (tháng 8), nhỏ 165 mm (tháng 10) Vào mùa khơ, lượng mưa bình qn thấp tháng biến động từ 12 mm (tháng 1) đến 72 mm (tháng 4) 3.2.3 Địa hình khu vực nghiên cứu Địa hình có ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn đất, đặc biệt độ dốc Rừng khu vực phân bố đất có độ dốc từ nhỏ đến lớn, địa hình bị chia cắt nhiều dơng, khe Địa hình chủ yếu đồi cao núi thấp, nhiều khu vực có độ dốc lớn 35 o Các mơ hình nghiên cứu, độ dốc bình quân trạng thái lớn 20o (trừ khu vực đất trống) khu vực nghiên cứu có địa hình phức tạp độ dốc lớn nên phản ánh tốt vai trò yếu tố thảm thực vật khác đến lượng xói mịn rừng 3.2.4 Đặc điểm xói mịn trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến Xác định lượng đất xói mịn nội dung mục đích quan trọng nghiên cứu xói mịn đất Từ tiến hành phân cấp tiêu để có biện pháp tác động phù hợp cho cấp độ xói mịn khác Tổng hợp số liệu lượng xói mịn trạng thái rừng theo mơ hình quan trắc cho thấy, xếp theo thứ tự giảm dần lượng xói mịn ta có trình tự Bảng 4.7 Lượng đất xói mịn trạng thái thảm thực vật nghiên cứu KBTTN Thượng Tiến TT Trạng thái Đất trống Rừng nghèo Rừng phục hồi Rừng trồng Rừng trung bình Tre nứa Độ dốc (độ) Mối liên hệ rõ độ dốc trạng thái rừng nghiên cứu lượng xói mịn đo rừng, quy luật chung độ dốc tăng lượng xói mịn rừng tăng theo Điều hoàn toàn phù hợp với thực tế quan trắc: rừng phục hồi có lượng xói mịn cao có độ dốc trung bình cao 23o 16 19,5 21,75 23 20,75 22,25 22,75 Mxm (kg/ha) 55,3 91,9 154,7 22,3 68,5 115,3 Mxm (kg/ha/tháng) 27,65 45,95 77,35 11,15 34,25 57,65 độ, đến trạng thái rừng tre nứa rừng nghèo có độ dốc 22,75o độ 21,75 o độ; quy luật có sai khác trường hợp đất trống rừng trồng; nguyên nhân hai trạng thái ngồi yếu tố độ dốc cịn chịu chi phối mạnh mẽ nhiều yếu tố khác như: cấu trúc lớp phủ… TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 Lâm học Hình 4.1 Liên hệ độ dốc trung bình lượng xói mịn rừng Kết phân tích thống kê cho thấy, lượng xói mịn trạng thái rừng khơng liên hệ với nhân tố độ dốc rừng mà có tương quan tương đối chặt với độ xốp lớp đất mặt rừng Độ xốp lớp đất mặt yếu tố nhạy cảm dễ bị biến đổi tác nhân từ bên ngồi, nhân tố phản ảnh tốt tính chất đất rừng mức độ tác động người thông qua hoạt động canh tác 3.3 Ảnh hưởng thảm thực vật tầng thấp đến cường độ xói mịn trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến Đặc điểm thảm thực vật tầng thấp đại diện hệ thống: bụi, thảm tươi, tái sinh lớp thảm mục rừng; để đánh giá vai trò thành phần thảm thực vật tầng thấp ảnh hưởng đến lượng xói mịn rừng đề tài tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố cấu trúc đơn lẻ, tổng hợp thảm thực vật tầng thấp đến lượng xói mịn rừng + Ảnh hưởng chiều cao lớp bụi đến lượng xói mịn rừng: Số liệu điều tra cho thấy, chiều cao bình quân lớp bụi trạng thái rừng nghiên cứu thực tồn mối liên hệ tuyến tính lớp đồng biến với lượng xói mịn trạng thái rừng Khi chiều cao tầng bụi cao động cơng phá mặt đất giọt nước hình thành lớp bụi Hình 4.2 Liên hệ độ xốp lớp đất mặt với lượng xói mịn rừng cao, làm cho khả bắn phá làm tơi xốp kết cấu đất mạnh, từ xuất dịng chảy mặt lượng đất rừng bị trơi nhiều, làm cho lượng xói mịn rừng tăng Phương trình phản ánh mối liên hệ xác định sau: Y = -23,5 + 84,99*X với R = 0,74 (2) + Ảnh hưởng đường kính tán lớp bụi đến lượng xói mịn rừng Lượng xói mịn rừng có mối liên hệ đồng biến với đường kính tán, mối liên hệ mơ qua phương trình tuyến tính lớp, mức liên hệ tương đối chặt: Y = 26,70 + 43,83*X với R = 0,54 (3) + Ảnh hưởng chiều cao lớp thảm tươi đến lượng xói mịn rừng Kết phân tích thống kê mơ hình hóa cho thấy, thực tồn mối liên hệ tuyến tính lớp đồng biến tiêu chiều cao lớp thảm tươi với lượng xói mịn rừng, mối liên hệ không thật chặt chẽ mức độ vừa Điều có nghĩa chiều cao lớp thảm tươi tăng góp phần làm cho lượng xói mịn rừng tăng, nhiên mối liên hệ đồng biến chưa thật rõ nét đứng đơn lẻ nghiên cứu + Ảnh hưởng độ che phủ thảm tươi, bụi đến lượng xói mịn rừng Mối liên hệ lượng xói mịn rừng với độ che phủ thảm tươi, bụi mối liên hệ tuyến tính lớp nghịch biến; tức TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 17 Lâm học là: độ che phủ lớp thảm tươi bụi tăng lên lượng xói mòn trạng thái rừng giảm Như vậy, khẳng định vai trò quan trọng lớp thảm tươi bụi rừng khả giữ nước, bảo vệ đất trạng thái rừng khác Đây cho việc đề xuất xây dựng biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào cấu trúc rừng nhằm nâng cao khả phòng hộ rừng Phương trình phản ánh mối liên hệ độ che phủ tầng thảm tươi, bụi với lượng xói mịn rừng xác định sau: Y = 129,37 - 0,836*X với R = 0,66 (4) + Ảnh hưởng lớp thảm khô đến lượng xói mịn rừng Lớp thảm khơ rừng chắn bảo vệ cuối cho lớp đất rừng công phá hạt mưa có mối liên hệ tương đối chặt với lượng xói mịn rừng Kết phân tích thống kê số liệu quan trắc khẳng định, thực tồn mối liên hệ tuyến tính lớp nghịch biến độ che phủ lớp thảm khơ với lượng xói mịn rừng Như vậy, độ che phủ lớp thảm khô rừng tăng lượng xói mịn rừng giảm hiệu bảo vệ đất trạng thái rừng phát huy Phương trình phản ánh mối liên hệ xác định cụ thể sau: Y = 182,6 - 1,718*X với R = 0,67 (5) + Ảnh hưởng tiêu tổng hợp phản ánh cấu trúc lớp thực vật tầng thấp đến lượng xói mịn rừng Trong nghiên cứu sử dụng tiêu tổng hợp phản ánh đặc điểm cấu trúc lớp thực vật tầng thấp rừng là: CTTH1 = (Hcb + Htt + Hts)/3 ; CTTH2 = (CPtt + CPcb)/2 Phân tích tương quan, xác định mối liên hệ tiêu cấu trúc tổng hợp CTTH1, CTTH2 độ che phủ lớp thảm khô rừng (TK) cho thấy thực tồn mối liên hệ 18 tuyến tính nhiều lớp tiêu nghiên cứu với lượng xói mịn trạng thái thảm thực vật rừng KBTTN Thượng Tiến Phương trình tương quan phản ánh mối liên hệ xác định sau : Y = 136,28 + 0,407*(Hcb + Htt + Hts)/3 – 1,462*((CPcb + CPtt)/2) – 0,568*TK với R = 0,89 (6) 3.4 Đề xuất số giải pháp góp phần giảm thiểu cường độ xói mịn trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến Nghiên cứu đề xuất số giải pháp nâng cao khả bảo vệ phát triển rừng đồng thời phát huy chức phịng hộ chống xói mịn bảo vệ đất cho trạng thái rưng KBTTN Thượng Tiến tỉnh Hịa Bình, cụ thể sau: + Tiến hành Quy hoạch sử dụng đất thích hợp với điều kiện địa hình KBTTN Thượng Tiến; + Tăng cường biện pháp kỹ thuật để hạn chế xói mịn canh tác bền vững đất dốc; + Ngăn cấm hành động làm thiệt hại rừng, tích cực phục hồi trồng thêm rừng + Nâng cao nhận thức kiến thức chống xói mịn bảo vệ đất; + Duy trì cấu trúc hợp lý lớp thảm thực vật tầng đặc biệt trạng thái rừng sản xuất đất sử dụng cho mục tiêu phát triển nông lâm kết hợp, canh tác nương rẫy người dân KBTTN Thượng Tiến IV KẾT LUẬN Kết nghiên cứu rằng, lớp thảm thực vật tầng thấp thực tồn mối liên hệ cường độ xói mịn trạng thái rừng KBTTN Thượng Tiến với đặc điểm cấu trúc lớp thảm thực vật tầng thấp rừng + Ảnh hưởng chiều cao, đường kính tán lớp bụi chiều cao lớp thảm tươi đến lượng xói mịn rừng mối quan hệ tuyến tính lớp đồng biến + Ảnh hưởng độ che phủ thảm tươi, bụi độ che phủ thảm khơ đến lượng xói TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 Lâm học mòn rừng mối quan tương đối chặt theo dạng phương trình tuyến tính lớp nghịch biến + Ảnh hưởng tiêu tổng hợp phản ánh cấu trúc lớp thực vật tầng thấp đến lượng xói mịn rừng khảng định thực tồn dạng mối quan hệ tuyến tính nhiều lớp, với tác động cộng hưởng nhiều nhân tố phản ánh đặc điểm cấu trúc lớp thảm thực vật tầng thấp rừng Y = 136,28 + 0,407*(Hcb + Htt + Hts)/3 – 1,462*((CPcb + CPtt)/2) – 0,568*TK với R = 0,89 (6) TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Ngọc Dũng (1993) Rừng với tác dụng dòng chảy Tạp chí lâm nghiệp, 93 (số10), tr 14-16 Phạm Văn Điển (1999) Bước đầu nghiên cứu đặc điểm thủy văn số thảm thực vật rừng làm sở cho việc xây dựng tiêu chuẩn rừng giữ nước vùng xung yếu Hồ thủy điện Hịa Bình Luận văn Thạc Sỹ trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Võ Đại Hải (1996) Nghiên cứu dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn Việt Nam Luận án Phó tiến sỹ khoa học Nơng nghiệp – Viện Khoa học Lâm nghiệp, Hà Nội Đào Văn Hạnh (2007) Xác định hệ số xói mịn đất hệ số xói mịn mưa khu vực rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Như Thanh – tỉnh Thanh Hóa Khóa luận tốt nghiệp, Trường đại học Lâm Nghiệp, Hà Nội Bonell M (1993) Progress in the urderstanding of runoff generation dynamics in forests Journal of hydrology, 93 (1); pp 99-104 IMPACT STUDY OF LOW RISE TO VEGETATION INTENSITY OF SOME EROSION STATE FORESTS IN NATURE RESERVE THUONG TIEN – HOA BINH Pham Thi Kim Chi, Bui Hung Trinh, Nguyen Van Tuyen SUMMARY The paper presents some results reflect the relationship of the effects of low level vegetation to soil erosion intensity under some state forests in forest nature reserves Thuong Tien - Hoa Binh: (1) Effect of way tall shrub layer to the amount of erosion under forest is a class of linear equations covariates at relatively tight contact: Y= -23.5+84.99*X with R= 0.74; (2) Effect of canopy diameter shrub layer to the amount of erosion under forest is a class of linear equations covariates at relatively tight contact:Y = 26.7+ 43.83*X with R= 0,54; (3) The influence of vegetation cover , shrub forest to the lower amount of erosion is a class of linear equations is inverse: Y=129.37- 0.836*X with R=0.66; (4) Effect of dry carpet layer to the lower amount of erosion forest is a class of linear equations inverse Y=182,6-1,718*X; (5) Effect of indicators reflecting the structure of the lower layer of vegetation to the amount of erosion under forest Keywords: Erosion, forest conditions, low level vegetation, nature reserve Người phản biện Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng : : : : PGS.TS Ngơ Đình Quế 16/1/2015 28/1/2015 15/3/2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2015 19