BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP THÂN THỊ HUYỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC CỦA RỪNG PHÒNG HỘ ĐẦU NGUỒN HUYỆN MƯỜNG LA, TỈNH SƠN LA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - THÂN THỊ HUYỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC CỦA RỪNG PHÒNG HỘ ĐẦU NGUỒN HUYỆN MƯỜNG LA, TỈNH SƠN LA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2011 ĐẶT VẤN ĐỀ Vai trò rừng việc giữ nước điều tiết dòng chảy thừa nhận Ở Việt Nam, việc điều tiết nguồn nước vùng đầu nguồn để đảm bảo tính ổn định, bền vững môi trường sống trường tồn cơng trình thuỷ điện cho thấy chức giữ nước rừng phòng hộ thực quan trọng Tuy nhiên, chưa nghiên cứu đầy đủ khả giữ nước rừng, nên việc tổ chức quy hoạch xây dựng giải pháp quản lý rừng phịng hộ nguồn nước cịn gặp nhiều khó khăn Hiện chưa xác định diện tích cần thiết cấu trúc hợp lý thảm thực vật rừng phịng hộ lơ đất cụ thể; chưa xác định vị trí phân bố rừng phòng hộ sườn dốc; chưa xây dựng quy trình kỹ thuật để nâng cao hiệu phịng hộ rừng chưa đề giải pháp kinh tế - xã hội cần thiết cho quản lý bền vững rừng phòng hộ nguồn nước Những tồn nêu dẫn đến số địa điểm người ta trì mức cần thiết diện tích rừng phịng hộ nguồn nước, địa điểm khác lại khơng phát triển đủ diện tích rừng tối thiểu Người ta chưa thể đề xuất biện pháp kiểm tra, giám sát kỹ thuật phù hợp chưa huy động đầy đủ nguồn lực kinh tế - xã hội cho quản lý rừng phòng hộ nguồn nước Đây nguyên nhân làm suy thoái rừng giảm hiệu giữ nước rừng Thực tế rằng, việc nghiên cứu tác dụng giữ nước rừng nhằm đặt sở khoa học cho giải pháp quản lý sử dụng rừng phòng hộ nguồn nước cần thiết cấp bách Cơng trình thuỷ điện Sơn La nằm huyện Mường La, tỉnh Sơn La, cơng trình thuỷ điện lớn Đơng Nam Á cơng trình thuỷ điện có ý nghĩa to lớn đất nước Như vậy, hiệu giữ nước rừng phòng hộ đầu nguồn nơi có ý nghĩa vơ to lớn khơng giữ nước đảm bảo vai trị bảo vệ mơi trường mà cịn có ý nghĩa sống cịn thuỷ điện Sơn La Vì vậy, việc nghiên cứu khả giữ nước rừng phòng hộ nơi đưa giải pháp quản lý hiệu hợp lý yêu cầu cấp thiết đặt nhà lâm nghiệp Nhằm góp phần xác định sở khoa học cho việc giải số tồn lựa chọn thực đề tài: “Nghiên cứu khả giữ nước rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La” 3 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Ngồi nước Nghiên cứu vai trị giữ nước rừng nghiên cứu thủy văn rừng Thuật ngữ “Thủy văn rừng” đời vào năm đầu kỷ XIII, lĩnh vực đề cập nghiên cứu từ lâu, song thành tựu mang ý nghĩa rõ rệt sống phải kể từ năm 1930 trở lại Đến có nhiều khái niệm định nghĩa thuật ngữ “vai trò giữ nước rừng” chủ yếu xoay quanh hai quan điểm rừng có tác dụng làm tăng lượng nước mùa khơ làm ổn định dịng chảy khu vực Trên quan điểm chung, vai trò giữ nước rừng hiểu giữ tích lũy nước như: làm tăng lượng nước đất, giảm bốc nước, làm tăng mực nước ngầm, giảm dịng chảy bề mặt, hạn chế xói mịn đất, qua điều hồ ổn định lượng nước sơng suối, làm nước (Mon-tra-nop, 1960, 1973 - dẫn theo Vương Văn Quỳnh, 1999) [25]; Khanbecop (1984) [14] Nghiên cứu khả giữ nước rừng hay nói cách khác nghiên cứu thủy văn rừng nhiều nhà khoa học giới quan tâm, tác giả đề cập đến nhiều lĩnh vực khác nhau, nhiên nghiên cứu tập trung vào vấn đề sau: - Nghiên cứu “Dung tích giữ nước rừng”, khái niệm dùng để phản ánh khả giữ nước rừng thông qua tổng lượng nước giữ lại tán, lượng nước giữ lại vật rơi rụng lượng nước giữ đất Quan điểm nhà thuỷ văn rừng chấp nhận cách rộng rãi (Trần Huệ Tuyền, 1994; Vu Chí Dân Vương Lễ Tiên, 2001) [3] Khả giữ nước rừng có giới hạn phụ thuộc nhiều vào đặc điểm đất rừng như: độ xốp, kết cấu đất, tốc độ thấm nước, hàm lượng mùn, độ dày tầng đất Chúng định dung tích chứa nước đất rừng (Vu Chí Dân Vương Lễ Tiên, 2001) [3] - Sự thấm nước đất thị cho khả tầng điều tiết quan trọng tuần hoàn thủy văn rừng, sau nước mưa qua bầu không khí lớp thảm thực vật che phủ Sự thấm nước đất có tác dụng quan trọng việc hình thành chế phát sinh dịng chảy Có nhiều mơ hình thấm nước đất dựa vào việc đơn giản hóa q trình vật lý mơ hình kinh nghiệm mơ hình cải tiến Mặc dù mơ hình thu thành công tốt mô vận động nước đất nông nghiệp thủy văn lưu vực đất nông nghiệp, ứng dụng cho vùng đất dốc lại gây thách thức nghiêm trọng Khi nước thấm vào đất vận chuyển đất, chúng chịu chi phối trọng lực lực tác dụng mao quản tiếp xúc nước hạt đất Sự biến đổi kết cấu đất thành phần giới đất dẫn đến rối loạn đường vận động nước đất, nên việc ứng dụng định luật Darcy - định luật mô tả vận động nước môi trường đồng nhiều lỗ hổng phương trình liên tục vận động nước đất rừng để nghiên cứu định lượng dự báo, dẫn đến sai lệch tương đối lớn so với tình hình thực tế phạm vi sử dụng định luật Darcy dùng cho vận động dòng chảy tầng đất (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006) [11] Xét từ góc độ ảnh hưởng rừng đến tuần hồn thủy văn: phân giải thảm mục, hoạt động rễ động vật, dẫn đến vận động dòng chảy lỗ hổng tương đối lớn, làm tăng lượng nước thấm xuống đất lượng nước giữ lại đất (Zakharop, 1981) [35] Nói chung, đất rừng có tốc độ thấm nước lớn so với loại hình sử dụng đất khác Một số kết nghiên cứu cho thấy, tốc độ thấm nước ổn định đất rừng đạt 80 mm/giờ trở lên Kết nghiên cứu Trần Huệ Tuyền (1994) [34] cho thấy, đất rừng có độ hổng ngồi mao quản lớn tốc độ thấm nước lượng nước thấm đất rừng tăng lên Có thể mơ q trình nước thấm xuống đất rừng theo mơ hình Philip (Diêu Hoa Hạ, 1989; Thẩm Băng Nơng Tấn, 1992) [1] Lượng nước giữ đất rừng tiêu quan trọng để đánh giá tác dụng nuôi dưỡng nguồn nước rừng Ở Trung Quốc, nhà khoa học thường dùng lượng nước bão hòa lỗ hổng mao quản đất rừng để tính tốn lượng nước thấm xuống đất Theo kết nghiên cứu, hecta đất rừng tích giữ lượng nước 641 - 679 tấn/năm (Vu Chí Dân Vương Lễ Tiên, 2001) [3] - Một tiêu phản ánh khả giữ nước rừng lượng nước giữ lại tán Qua kết nghiên cứu cho thấy tỷ lệ lượng nước mưa giữ lại tán rừng kim ôn đới chiếm 20 - 40% (Vương Lễ Tiên Lý Á Quang, 1991) [29] Những nghiên cứu Trung Quốc tỷ lệ lượng nước mưa ngăn giữ tán rừng tương ứng với đới khí hậu khác cho thấy phạm vi biến động tỷ lệ lượng nước mưa bị ngăn giữ lại khoảng 11,4 - 34,3%, hệ số biến động 6,68 - 55,05%, tỷ lệ nước mưa bị giữ lại tán rừng kim thường xanh Á nhiệt đới miền Tây lớn nhất, rừng hỗn giao rộng thường xanh với rộng rụng nhiệt đới, miền núi nhỏ (Vũ Chí Dân - Christoph Peisert - Dư Tân Hiểu (2001) [2] - Nghiên cứu khả hút giữ nước vật rơi rụng rừng: vật rơi rụng, thảm mục rừng có khả ngăn giữ nước tương đối lớn, nên có tác dụng bổ sung nước cho đất cung cấp nước cho thực vật Vũ Chí Dân & Vương Lễ Tiên, 2001 (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006) [11] Mặt khác vật rơi rụng lại cho nước có khả bốc cách dễ dàng, nghiên cứu Black Kelliher, 1989 (dẫn theo Vũ Chí Dân & Vương Lễ Tiên, 2001) [3] Lượng nước hút giữ lớp thảm mục rừng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần thảm mục, tuổi rừng, tình trạng phân giải thảm mục, tình trạng tích lũy thảm mục, tình trạng giữ nước thảm mục, loại hình lâm phần đặc điểm mưa Những nghiên cứu Mật Vân, Trương Hồng Giang, Triệu Hồng Nhạn Trung Quốc chứng minh: lượng nước hút giữ thảm mục đạt tới - lần khối lượng khô thân nó, tỷ lệ lượng nước giữ tối đa bình quân thảm mục rừng 309,54%, dung lượng nước hút giữ nhỏ 191% (Vũ Chí Dân & Vương Lễ Tiên, 2001) [3] - Nghiên cứu bốc nước vật lý từ đất thoát nước sinh lý từ tán rừng nhà khoa học Trung Quốc đề cập vào năm 1960, (theo Dư Tân Hiểu, 1993) [12], phần lớn kết nghiên cứu cho thấy lượng nước bốc thoát rừng chiếm từ 40% - 80% tổng lượng mưa (bao gồm tổn thất nước ngăn giữ tán rừng thảm mục ) Nghiên cứu Khang Văn Tinh (1997) sử dụng phương pháp khuyếch tán hỗn lưu để nghiên cứu quy luật bốc thoát nước rừng trồng Samu (dẫn theo Vũ Chí Dân & Vương Lễ Tiên, 2001) [3] Kết cho thấy, lượng nước bốc bình qn năm rừng Sa mu nhân tạo chiếm 82,2% tổng lượng nước rơi hàng năm, lượng bốc thoát tán rừng chiếm 89,3% tổng lượng nước bốc thoát rừng - Trên giới có nhiều cơng trình nghiên cứu lượng nước chảy men thân, theo số tài liệu thống kê cho thấy lượng nước thường chiếm tỷ lệ từ - 3% tổng lượng mưa Đây tỷ lệ thấp so với thành phần cân nước khác, có giá trị cung cấp phần dinh dưỡng cho cá lẻ mà không nên bỏ qua - Nghiên cứu lượng nước chảy bề mặt đất: đất có khả giữ nước hiệu lại khác loại đất, nhìn chung đất rừng tự nhiên có khả thấm nước cao xuất dòng chảy bề mặt Lượng nước chảy bề mặt lớn rừng có tán thưa thớt độ dốc mặt đất lớn tạo nhiều lượng nước chảy bề mặt - Lượng mưa lọt tán nhiều tác giả giới nghiên cứu Nhìn chung kết nghiên cứu lượng nước mưa lọt tán khiêm tốn, số cơng trình coi có độ tin cậy cao đưa số thông tin ban đầu như: tỷ lệ phần trăm lượng nước mưa lọt tán so với tổng lượng mưa loại rừng thường mức 75% trở lên Lượng mưa lọt tán phụ thuộc vào cấu trúc tán lá, số diện tích số nhân tố khác … Đã có nhiều lý luận dịng chảy bề mặt đất như: “Cơ chế dòng chảy mặt đất siêu thấm”; khái niệm “Diện tích sản sinh dịng chảy biến động” Lý luận “Diện tích sản sinh dịng chảy biến động” đời vào năm 60 kỷ XX thừa nhận rộng rãi, nghiên cứu thủy văn học đất dốc phát triển mạnh mẽ thay giả thuyết dòng chảy siêu thấm Nghiên cứu thuỷ văn rừng thường gắn liền với nghiên cứu xói mịn đất Cơng trình nghiên cứu xói mịn đất dịng chảy nhà bác học Volni người Đức năm 1877 - 1885 (Hudson N, 1981) [13] Thí nghiệm bố trí để nghiên cứu ảnh hưởng nhiều nhân tố loại đất, độ dốc tầng đất mặt, thực bì, lượng mưa tới dịng chảy xói mịn đất Song phần lớn kết kết luận nghiên cứu chưa định lượng xác Tuy nhiên, bên cạnh có số cơng trình tỏ có ý nghĩa thực tiễn như: nghiên cứu trường Đại học Tổng hợp Pardiu vào năm 1950 (Hudson N, 1981) [13] xây dựng phương trình đất Sau phương trình W.H.Wischmeier hồn chỉnh dần Phương trình làm rõ vai trị nhân tố ảnh hưởng tới xói mịn đất Mặt khác, cịn có tác dụng định hướng cho nhiều nghiên cứu xác định quy luật xói mịn đất mơ hình canh tác bền vững khu vực có điều kiện địa lý khác Một số nghiên cứu cho thấy: nguy xói mịn đất tầng gỗ tăng lên giọt mưa tán rừng có kích thước lớn Các lồi có phiến to thường tạo giọt nước lớn nên có khả làm xói mịn đất lớn lồi có phiến nhỏ Vì vậy, tiêu chí chọn lồi trồng rừng phòng hộ đầu nguồn vùng nhiệt đới thường chọn có tán dày, rậm phiến nhỏ Một số nghiên cứu thảm thực vật xói mịn đất cho rằng, bụi, thảm tươi vật rơi rụng có vai trị lớn việc hạn chế xói mịn đất 1.2 Trong nước Ở Việt Nam nghiên cứu khả giữ nước rừng nước ta vấn đề mẻ bắt đầu vào năm 1970 Chúng thực chủ yếu theo hướng tiếp cận nghiên cứu quy mơ lưu vực nghiên cứu quy mô khu rừng Nghiên cứu khả giữ nước quy mơ lưu vực Có thể nhận thấy số cơng trình nghiên cứu vai trò rừng tới việc thay đổi chế độ dòng chảy mặt lưu vực nước ảnh hưởng đến lượng nước sơng ngịi cơng trình Nguyễn Viết Phổ (1992); Vũ Văn Tuấn (1977, 1981, 1982) Những nghiên cứu cho thấy vai trò điều tiết nước hữu hiệu thảm thực vật rừng, đặc biệt việc cung cấp nước cho sông, suối vào mùa khô Nghiên cứu Phạm Ngọc Dũng (1993) cho thấy nước ta, rừng có khả tiêu thụ lượng nước lớn Đất rừng nhân tố ảnh hưởng rõ rệt đến dòng chảy mặt Sự khác tính chất, chủ yếu tính chất vật lý loại đất ảnh hưởng trực tiếp đến xói mịn đất hình thành dịng chảy Trong luận án PTS Vũ Văn Tuấn (1993) cơng trình đồng tác giả Vũ Văn Tuấn Phạm Thị Lan Hương (1998), Trần Thục Huỳnh Thị Lan Hương (1999) ảnh hưởng rừng đến dịng chảy mơ tả mơ hình tốn Nguyễn Ngọc Lung (1995) dựa vào mức độ thấm, thoát nước thoái hoá loại đất rừng điểm đánh giá vai trò nhân tố đất ảnh hưởng tới xói mịn dịng chảy Đỗ Đình Sâm cộng (2002) đưa dẫn liệu lưu lượng dịng chảy nơi có rừng thấp từ 2,5 đến 27 lần so với khu vực canh tác nơng nghiệp khẳng định rừng tự nhiên có tác dụng tốt rừng trồng việc giảm dòng chảy mặt mùa mưa tăng dòng chảy mùa khơ Trong ấn phẩm "Liệu rừng có phịng hộ đầu nguồn không?" Trung tâm sinh thái môi trường rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam (FSIV) Chương trình sử dụng đất lâm nghiệp thuộc Viện Quốc tế Môi trường Phát triển (IIED) (2002), nhóm tác giả kết luận: Việt Nam chưa có nghiên cứu đầy đủ thuỷ văn rừng chức phòng hộ đầu nguồn Họ cho với tư liệu nói rừng thường làm giảm dịng chảy mặt, rừng kiểm sốt dịng chảy mức độ định lưu vực nhỏ Tuy nhiên, có nhiều ý kiến khác kết luận Vấn đề người ta không phân biệt rõ ràng ảnh hưởng loại rừng khác đến xói mịn dịng chảy Trong thực tế số rừng trồng với biện pháp kỹ thuật khơng hợp lý gây xói mịn mạnh giữ nước kém, rừng tự nhiên trồng rừng có cấu trúc thích hợp thường có khả ngăn cản xói mịn giữ nước tốt nhiều 10 Nghiên cứu khả giữ nước quy mô khu rừng Từ năm 1970 - 1985 Bộ mơn khí tượng thuỷ văn rừng thuộc Viện nghiên cứu Lâm nghiệp Việt Nam tổ chức nghiên cứu thực nghiệm thuỷ văn rừng xã Tứ Quận, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang núi Tiên, Hữu Lũng, Lạng Sơn Các tác giả tập trung chủ yếu vào việc tìm hiểu lượng nước chảy bề mặt lượng đất xói mịn tán rừng Bồ đề trồng loài tuổi số TTR tự nhiên Bùi Ngạnh, Vũ Văn Mễ, 1995; Bùi Ngạnh Nguyễn Danh Mô, 1977; Bùi Ngạnh Nguyễn Ngọc Đích, 1985; Lê Đăng Giảng Nguyễn Thị Hồi Thu (1981) Kết cho thấy thay đổi dòng chảy mặt phạm vi từ - 20% phụ thuộc vào đặc điểm TTR, rừng tự nhiên ln có tỷ lệ dịng chảy mặt thấp Trên sở tác giả đề xuất mơ hình bố trí đai rừng giữ nước sườn dốc Khi nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn số TTR Tây Nguyên, Võ Đại Hải Nguyễn Ngọc Lung khẳng định vai trò điều tiết nước rừng lớn: lượng nước mưa bị tán rừng ngăn cản dao động từ 5,7% đến 11,6% tuỳ thuộc vào loại rừng; lượng nước tạo thành dòng chảy ngầm dạng khác từ 88,2% đến 92,5% tổng lượng nước mưa; lượng nước mưa tạo thành dòng chảy mặt nơi có rừng thấp, qua hạn chế khả hình thành lũ lũ quét (Võ Đại Hải, 1996), Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1997) Từ kết nghiên cứu tác giả bước đầu đưa sở khoa học cho việc xây dựng rừng đầu nguồn giữ nước, giữ đất nước ta Tuy vậy, số dạng rừng nghiên cứu chưa nhiều, đặc biệt dạng rừng trồng nên khả ứng dụng thực tiễn chưa cao Trong nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn rừng Thông đuôi ngựa 14 tuổi núi Luốt - Xuân Mai - Hà Tây, Phùng Văn Khoa (1997) xác định lượng nước giữ lại tán rừng Thông (Pinus massoniana) biến động từ 10 - 11 20% tổng lượng mưa phụ thuộc vào lượng mưa, lượng nước mưa lọt qua tán biến động từ 80 - 90%, lượng nước chảy men thân biến động từ 5%, lượng nước thoát thực vật chiếm 30 - 40% tổng lượng mưa, lượng nước bốc nước từ mặt đất rừng biến động từ 30 - 35%, lượng nước chảy bề mặt chiếm từ - 10% phụ thuộc chặt chẽ vào độ che phủ bụi thảm tươi Lượng nước lại đất chiếm xấp xỉ 10 - 15% - Phạm Văn Điển từ năm 1998 đến 2003 tiến hành nghiên cứu khả giữ nước của số thảm thực vật rừng xã Vầy Nưa, vùng ven hồ thuỷ điện thuộc huyện Đà Bắc, tỉnh Hồ Bình Đối tượng nghiên cứu rừng Keo tai tượng trồng loài đồng tuổi (8 tuổi) trảng bụi phục hồi tự nhiên sau nương rẫy sau năm trảng cỏ sau nương rẫy Tác giả thiết lập mối quan hệ định lượng thành phần cân nước với nhân tố ảnh hưởng sở đề xuất tiêu chuẩn cấu trúc lớp thảm thực vật rừng giữ nước khu vực nghiên cứu Năm 2006 nhóm sinh viên Đại học Lâm nghiệp tiến hành nghiên cứu khả giữ nước rừng Khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến tỉnh Hồ Bình Kết cho thấy có khác biệt rõ rệt lượng thoát tán rừng, bốc mặt đất, dung tích chứa nước đất độ ẩm đất TTR trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi trảng bụi (Thân Thị Huyền, 2005; Nguyễn Thị Hải, 2005; Nguyễn Công Thu, 2005; Cao Văn Sơn, 2005; Đỗ Văn Thiện, 2005) Căn vào phương trình cân nước nhóm tác giả xác định quan hệ độ ẩm lượng nước đất thí nghiệm với nhân tố ảnh hưởng chủ yếu nhiệt độ, độ ẩm khơng khí lượng mưa Trên sở chuỗi quan trắc diễn biến thời tiết ngày năm 2005 khu vực nhóm tác giả xây dựng mơ hình biến đổi theo thời gian năm độ ẩm lượng nước đất Họ xác định trận mưa có khả gây lũ thời điểm khác 12 năm Đó trận mưa có lượng mưa vượt tổng chênh lệch bão hoà nước đất cộng với lượng nước bốc thoát nước thấm xuống sâu Nhóm tác giả vào số liệu mưa yếu tố thời tiết để xác định khối lượng nước từ khu rừng dồn xuống dòng suối vào thời điểm khác năm Đây nghiên cứu tương đối tỷ mỷ khả giữ nước giảm lũ rừng, tác giả sử dụng thành cơng phương trình cân nước, phương pháp điều tra tính tốn thuỷ văn phương pháp thống kê đa biến Năm 2007 cơng trình “Nghiên cứu xác định diện tích rừng cần thiết cho địa phương” (Vương Văn Quỳnh cộng sự, 2007) nhóm tác giả nghiên cứu nhân tố ảnh hưởng tới tính chất thuỷ văn rừng hệ thống 105 tiêu chuẩn điển hình tỉnh Hồ Bình, Quảng Ngãi Đăk Lăk Nhóm tác giả vào dung tích chứa nước đất lượng bốc trung bình để phân chia trạng thái thực vật khác thành nhóm theo khả giữ nước giảm lũ gồm: rừng giàu trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi, rừng tre nứa, rừng trồng, trảng bụi nương rẫy Mỗi trạng thái thực vật đất đai thực tế ghép vào nhóm tuỳ thuộc vào dung tích chứa nước lượng bốc chúng Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp trọng số để tính diện tích rừng quy chuẩn từ diện tích TTR cho 25 lưu vực có quy mơ nhỏ vừa, trọng số rừng trung bình rừng giàu 1.0, rừng nghèo 0.9, rừng phục hồi rừng tre nứa 0.8, rừng trồng 0.7, trảng bụi 0,6 Nhóm tác giả kế thừa số liệu mưa dòng chảy ngày năm 2005 Trung tâm lưu trữ Tổng cục Khí tượng thuỷ văn, đồ địa hình Tổng cục Địa chính, đồ trạng rừng Viện Điều tra Quy hoạh rừng sử dụng công cụ GIS để xác định đặc trưng dịng chảy, diện 13 tích loại đất đai, độ chênh cao, độ dốc, bề dày tầng đất hình dạng 25 lưu vực vừa nhỏ Việc phân tích mối liên hệ đặc trưng dòng chảy gồm tổng lượng dòng chảy, hệ số biến động dòng chảy, hệ số tăng lũ, hệ số giảm lũ độ muộn đỉnh lũ với nhân tố ảnh hưởng lượng mưa, diện tích rừng quy chuẩn, hệ số phân bố rừng, độ chênh cao trung bình, độ dốc trung bình, hệ số hình dạng lưu vực, bề dày tầng đất trung bình cho số nhận xét sau - Hệ số tăng lũ lớn xác định lưu vực sơng Vệ, trung bình 42.4 m /giờ Hệ số giảm lũ lớn xác định lưu vực sông Côn 32.9 m /giờ Độ muộn lũ lưu vực nghiên cứu thay đổi từ 4.6 đến 10.3 - Hệ số biến động dòng chảy liên hệ chặt với với hình dạng lưu vực, diện tích lưu vực, tỷ số độ che phủ rừng hệ số đồng đều, mức chênh cao tuyệt đối bình quân độ dốc bình quân lưu vực - Hệ số tăng lũ liên hệ với nhân tố hình dạng lưu vực, diện tích lưu vực, tỷ số độ che phủ rừng hệ số đồng đều, mức chênh cao tuyệt đối bình quân, độ dốc bình qn - Lưu lượng dịng chảy cực đại liên hệ chặt với hệ số hình dạng lưu vực, diện tích lưu vực, tỷ số độ che phủ rừng hệ số đồng đều, mức chênh cao tuyệt đối bình quân, độ dốc bình quân, lưu lượng dòng chảy trước mưa lượng mưa - Phương pháp dự báo lưu lượng dòng chảy cực đại (một dạng dự báo lũ) xây dựng từ phương trình liên hệ chặt với lượng mưa, mực nước sơng trước mưa, độ dốc trung bình, mức chênh cao trung bình, hình dạng lưu vực tỷ lệ che phủ rừng quy đổi Sai số dự báo xác định khoảng 20% 14 - Với giả thiết không xảy lũ nguy hiểm hệ số biến động dòng chảy lưu vực khơng vượt q 200%, nhóm nghiên cứu vào phương trình liên hệ hệ số biến động dòng chảy với tỷ lệ che phủ rừng quy đổi yếu tố đặc trưng lưu vực để xác định tỷ lệ diện tích rừng quy đổi cần thiết Kết cho thấy phụ thuộc vào yếu tố đặc trưng lưu vực số mưa mà tỷ lệ diện tích rừng quy đổi cần thiết lưu vực dao động từ 20 đến 50% Nhìn chung, nghiên cứu khả giảm lũ rừng Việt Nam thực bắt đầu vài chục năm gần Tuy nhiên, chúng đạt thành tựu định, đặc biệt phương pháp nghiên cứu Nó khơng kế thừa kinh nghiệm giới nghiên cứu thuỷ văn rừng, mà vận dụng cách sáng tạo kỹ thuật xây dựng sở liệu phân tích thơng tin để nghiên cứu khả giảm lũ rừng * Những tồn nghiên cứu khả giữ nước rừng - Đến nay, với nhiều lý khác nên chưa có cơng trình nghiên cứu cách có hệ thống đầy đủ khả giữ nước rừng, mức độ định lượng tiêu khả giữ nước hạn chế - Phương pháp thiết bị - công nghệ nghiên cứu thuỷ văn rừng phòng hộ nguồn nước giải pháp tổ chức, quản lý, sử dụng rừng phòng hộ chưa đầy đủ - Thiếu nhiều cơng trình nghiên cứu theo hướng phát quy luật giải thích chế tuần hoàn thuỷ văn rừng định lượng cơng cụ tốn học, tin học để vận dụng vào thực tế 15 Chương MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu chung Mục tiêu chung đề tài góp phần quản lý hiệu rừng phịng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La 2.1.2 Mục tiêu cụ thể - Góp phần làm sáng tỏ khả chứa nước, hay dung tích chứa nước số trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La - Đề xuất số giải pháp góp phần quản lý hiệu trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La 2.2 Nội dung nghiên cứu Phù hợp với mục tiêu đặt ra, đề tài tiến hành nội dung nghiên cứu cụ thể sau: + Nghiên cứu đặc điểm phân bố trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La + Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La + Nghiên cứu dung tích chứa nước trạng thái rừng phịng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La + Đề xuất số giải pháp góp phần quản lý hiệu trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La 2.3 Đối tượng nghiên cứu Trạng thái rừng nghiên cứư đề tài: Rừng trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi, rừng Thông, rừng Trẩu đất trống 16 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp luận Dung tích chứa nước rừng hiểu lượng nước chứa tối đa thời điểm hệ sinh thái rừng Nó tổng lượng nước chứa đất, thảm mục, thấm ngấm vỏ rừng Tuy nhiên, diện tích vỏ chiếm tỷ lệ thấp so với diện tích rừng nên người ta thường tính diện tích rừng phân tích khả giữ nước rừng Dung tích chứa nước đất xác định tổng phần rỗng đất rừng Nó xác định tích số bề dày tầng đất với độ xốp trung bình tầng đất Mặc dù tầng đất số nơi dày, song tầng đất có hiệu với giảm lũ thường gồm lớp gần mặt đất Vì vậy, điều kiện nghiên cứu khơng xác định bề dày tầng đất lớn đề tài dung tích chứa nước nghiên cứu với tầng đất giới hạn 1.2m Dung tích chứa nước tối đa rừng thường xác định lượng nước tối đa chứa hệ sinh thái rừng Tuy nhiên, dung tích chứa nước hữu ích lại xác định hiệu số lượng nước tối đa chứa hệ sinh thái rừng với lượng nước tối thiểu hệ sinh thái rừng Vì lượng nước giữ mưa lượng nước tối đa trừ lượng nước có đất Ngồi ra, dung tích chứa nước hữu ích thay đổi theo tình trạng mưa trước Nếu thời gian trước mưa nhiều lượng nước có sẵn đất lớn, khả chứa thêm nước để Để nghiên cứu dung tích chứa nước rừng đề tài áp dụng chủ yếu phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Đề tài lập điều tra dung tích chứa nước qua hệ thống ô tiêu chuẩn lập trạng thái rừng khác Việc điều tra dung tích chứa nước rừng thực qua điều tra lượng nước chứa đất, thảm mục hấp thụ rừng 17 2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 2.4.2.1 Phương pháp kế thừa tư liệu Để giảm thời gian tăng độ xác kết nghiên cứu, đề tài kế thừa tài liệu khu vực nghiên cứu: Bản đồ trạng rừng, đồ địa hình, độ ranh giới hành chính, điều kiện kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 2.4.2.2 Phương pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp Điều tra đặc điểm cấu trúc rừng * Điều tra sơ thám Đây phương pháp sơ khảo sát phân bố trạng thái thực vật, địa hình, tình hình phân bố dân cư Bắt đầu từ điểm xuất phát, vạch tuyến điều tra qua dạng địa hình, trạng thái thực vật đồ trạng * Lập ô tiêu chuẩn Sau điều tra sơ thám, tiến hành xác định vị trí lập tiêu chuẩn trạng thái rừng Đề tài thiết lập 40 ô tiêu chuẩn điển hình cho trạng thái rừng thảm thực vật phổ biến lưu vực nghiên cứu để điều tra đặc điểm cấu trúc rừng đầu nguồn Hệ thống OTC thể hình 2.1 Để lập OTC chúng tơi sử dụng OTC điển hình, tạm thời điều tra lâm học Dùng phương pháp Pitago để lập OTC Kích thước tiêu chuẩn 30x33 m2 18 Hình 2.1 Bản đồ hệ thống ô tiêu chuẩn khu vực nghiên cứu 19 Nội dung điều tra OTC sau: * Điều tra độ tàn che Điều tra độ tàn che tầng cao, độ che phủ bụi thảm tươi thảm khô theo hệ thống điểm điều tra (80 điểm) Trong ô tiêu chuẩn lập tuyến song song cách sau dùng thước ngắm khoảng m ngắm lên trùng vào tán lấy giá trị tàn che 1, khơng vào tán lấy giá trị 0, tương tự nhìn xuống chạm bụi thảm tươi (thảm khơ) lấy giá trị độ che phủ (thảm khô) 1, không chạm bụi thảm tươi lấy Số liệu đo ghi vào mẫu biểu 01 Mẫu biểu 01: Phiếu điều tra độ tàn che, độ che phủ tầng cao, thảm tươi bụi thảm khơ Ơ tiêu chuẩn số: , loại rừng : lô: , khoảnh: Hộ GĐ: Ngày điều tra: , người điều tra : .Đơn vị quản lý Diện tích ƠTC: , độ dốc: ., hướng phơi: TT TC CP TK TT TC … * Điều tra đặc điểm tầng cao CP TK TT TC CP TK … Các tiêu điều tra tầng cao ô tiêu chuẩn (OTC) gồm: tên cây, chiều cao vút (Hvn), chiều cao cành (Hdc), đường kính 1.3 m (D1.3), đường kính tán (Dt) theo hướng Đông Tây (Dt1) Nam Bắc (Dt2) + Xác định đường kính 1.3 m (D1.3): Đường kính ngang ngực xác định phương pháp đo chu vi thân vị trí 1.3m thước dây xác đến cm, đo có D1.3 ≥ 6cm (cây có D1.3 < cm coi tái sinh) + Điều tra chiều cao vút (Hvn), chiều cao cành (Hdc) thước đo cao Blumerlei ... ? ?Nghiên cứu khả giữ nước rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La? ?? 3 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Ngồi nước Nghiên cứu vai trị giữ nước rừng nghiên cứu thủy văn rừng Thuật... dung nghiên cứu cụ thể sau: + Nghiên cứu đặc điểm phân bố trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La + Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường. .. rừng phịng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh Sơn La 2.1.2 Mục tiêu cụ thể - Góp phần làm sáng tỏ khả chứa nước, hay dung tích chứa nước số trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn huyện Mường La, tỉnh