Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HÀ CÔNG HÙNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHỤC HỒI ĐẤT CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG Ở VÙNG ĐỆM KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN THƯỢNG TIẾN – KIM[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HÀ CÔNG HÙNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHỤC HỒI ĐẤT CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG Ở VÙNG ĐỆM KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN THƯỢNG TIẾN – KIM BƠI – HỒ BÌNH Luận văn Thạc sỹ Khoa học Lâm nghiệp: Chuyên ngành Lâm học Hà Nội, 2008 c ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nước nằm khu vực nhiệt đới gió mùa với 3/4 diện tích lãnh thổ vùng đồi núi Diện tích vùng đất dốc rộng lớn giúp có điều kiện thuận lợi cho phát triển ngành Lâm nghiệp đặc biệt kinh doanh rừng sản xuất Tuy nhiên, vùng đất dốc nhiệt đới nơi có tính nhạy cảm sinh thái cao phụ thuộc lớn vào lớp phủ thực vật phát triển bên Khi thay lớp phủ thực vật nguyên thủy lớp phủ thực vật nhân tạo, rừng trồng thay đổi mối quan hệ sinh thái tự nhiên chúng Do nhiều hệ sinh thái rừng trồng trở nên thiếu bền vững, đất đai bị suy thoái nghiêm trọng Tài nguyên đất dạng tài nguyên thiên nhiên có khả tái tạo sử dụng hợp lý Trong hệ sinh thái rừng, đất có mối quan hệ vừa thống vừa đấu tranh, mối liên hệ phức tạp với nhân tối môi trường khác Trước hết, sử dụng chất dinh dưỡng, khoáng từ đất để sinh tồn Mặt khác lớp phủ thực vật trả lại đất vật liệu rơi rụng để phân huỷ thành mùn chất dinh dưỡng làm giàu cho đất đồng thời thực vật cịn có tác dụng bảo vệ đất đất chống xói mịn, sạt lở đất Để đánh giá khả sản xuất đất người ta vào độ phì đất Hiểu biết quy luật biến đổi độ phì đất mối quan hệ hài hoà với lớp phủ thực vật bên giúp có sở khoa học để nâng cao hiệu sử dụng đất Trong năm gần diện tích rừng trồng keo tăng lên đáng kể phạm vi toàn quốc đặc biệt keo tai tượng keo loài sinh trưởng tốt giúp phủ xanh vùng đất trống đồi núi chọc mang lại hiệu kinh tế cao cho hoạt động kinh doanh rừng Tuy nhiên, hệ sinh thái rừng trồng keo có coi bền vững hay khơng? Hoạt động trồng keo có khả cải tạo phục hồi đất rừng hay khơng? Cần làm để trì sức sản c xuất đất xuất rừng theo thời gian? Hiện chưa có câu trả lời cho băn khoăn Nghiên cứu biến đổi tính chất đất rừng trồng keo tai tượng cấp tuổi khác vô cần thiết nhằm cung cấp sở khoa học cách có hệ thống cho giải pháp quản lý kinh doanh rừng trồng keo bền vững Với lý kể trên, thực đề tài “Nghiên cứu khả phục hồi đất rừng trồng keo tai tượng vùng đệm Khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến – Kim Bơi – Hồ Bình’’ c Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu đặc điểm đất rừng Đất rừng thành phần quan trọng hệ sinh thái rừng Đất quần thể thực vật rừng có mối quan hệ chặt chẽ chịu tác động qua lại với Do đất rừng có tính chất khác biệt so với nhiều loại đất khác Nghiên cứu đất rừng nhiều tác giả giới thực từ kỷ trước Những kinh nghiệm, đất tích luỹ thời cổ Hy lạp “Sự phân loại đất” độc đáo tuyển tập nhà triết học cổ Hy lạp Aristos, Teoflast Các ông lúc chia đất tốt, đất phì nhiêu đất cằn cỗi, khơng phì nhiêu Tuy vậy, thổ nhưỡng phát triển thành khoa học muộn nhiều Độ phì nhiêu đất đóng vai trị quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến suất chất lượng trồng Ngược lại, loài khác có ảnh hưởng đến độ phì đất khac Trên giới, nhiều nghiên cứu tập trung vào mối quan hệ đặc tính đất sinh trưởng trồng Nhiều quan điểm cho vùng ôn đới phản ứng đất (pH), hàm lượng CaCO3 chất bazơ khác, thành phần cấp hạt điện ơxy hóa khử đất yếu tố quan trọng nhất, có nghĩa yếu tố hóa học quan trọng yếu tố vật lý Còn vùng nhiệt đới, nghiên cứu cho yếu tố: Khả giữ nước, độ sâu đất, độ thống khí đất yếu tố giữ vai trò chủ đạo tức yếu tố vật lý quan trọng yếu tố hóa học c Tại Mỹ, năm 1964, Klingebiel Nontgomery [30] thuộc nhiệm vụ bảo tồn đất đai Bộ nông nghiệp đưa khái niệm (khả đất đai) công tác đánh giá đất đai Hoa Kỳ Trong việc đánh giá đơn vị đồ đất đai nhóm lại dựa vào khả sản xuất loại thực vật tự nhiên đó, tiêu thức hạn chế lớp phủ thổ nhưỡng mục tiêu canh tác đề nghị Hệ thống đánh giá đất đai mang tính chất sơ bộ, gắn đất đai với trạng sử dụng đất hay cịn gọi "loại hình sử dụng đất" Hornor W.W (1942) (trích dẫn theo Phạm Văn Điển, (1998)) [5] với cộng tác viên bang Iowa, Mỹ nghiên cứu tính xói mịn loại đất ảnh hưởng phương thức luân canh với phương pháp trồng tới ảnh hưởng xói mòn Cũng thời gian này, ban nghiên cứu xói mịn thành lập lần yếu tố mưa đề cập tới Sau đó, hàng loạt phương trình cơng bố phương trình Musgrave; Phương trình xói mịn phổ dụng Wischmeier W.H- Smith D.D (RUSLE), phương trình áp dụng rộng rãi nhiều nước giới, cho kết khả quan Theo E.P.Odum (1971) [10] rừng nhiệt đới có tới 75 % tổng lượng bon hữu nằm phần sinh khối rừng, phần bon nằm đất rừng có 25%…Đặc biệt trao đổi vật chất rừng nhiệt đới đất, diễn nhanh mãnh liệt, tạo thành vịng tuần hồn vật chất rừng đất khép kín, thời gian ngắn, so với miền rừng ôn đới Đặc điểm giải thích rõ nguyên nhân giảm sút nhanh độ phì đất, thảm thực vật rừng nhiệt đới bị phá huỷ, đốt rừng làm nương rẫy c Odum (1978) [9], Var Barren (1959) [35] nghiên cứu chu trình dinh dưỡng rừng đất Amazôn cho thấy rừng nhiệt đới tự nhiên, lớp nấm, rễ dày đặc tầng đất mặt phân huỷ tức thời lớp thảm mục thu hút chất dinh dưỡng khoáng chuyển tiếp vào tế bào gỗ Stark Jordan gọi tượng "bẫy dinh dưỡng" nhằm đảm bảo cho muối khống khơng bị rửa trơi quay vịng nhiều lần năm Chính chế tạo điều kiện cho rừng nhiệt đới phát triển nhanh với lượng dinh dưỡng nghèo so với đất ôn đới, tác giả cho điều kiện rừng nhiệt đới sống gần cần vào lớp đất mỏng phía Tuy nhiên tượng xảy rừng cực đỉnh tự nhiên Nó khơng xảy rừng trồng với chu kỳ khai thác ngắn Theo Smith.C.T (1994) [33] việc trồng rừng đem lại ảnh hưởng tích cực mà độ phì đất cải thiện Ngược lại đem lại ảnh hưởng tiêu cực làm cân hay cạn kiệt nguồn dinh dưỡng đất Nhìn chung việc trồng rừng cải thiện tính chất vật lý đất Tuy nhiên, việc sử dụng giới hố xử lý thực bì, khai thác, trồng rừng nguyên nhân dẫn đến suy giảm sức sản xuất đất Tại Nga, P.A Kostưtrev (1845-1890) (trích dẫn theo Phạm Văn Điển, (1998)) [5] Kostưtrev thực nhiều nghiên cứu mối quan hệ đất thực vật đưa nhiều lý luận có giá trị thổ nhưỡng trồng trọt Ông xác định đất lớp thổ bì có khối lớn rễ thực vật phát triển nhấn mạnh mối liên quan chặt chẽ hình thành đất với hoạt động sống thực vật Lần ông đưa khai niệm hình thành mùn liên quan đến hoạt động sống vi sinh vật Những cơng trình ơng tốc độ phân giải xác thực vật phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, tính chất lý học đất hợp chất cacbonnat canxi có ý nghĩa quan trọng Và ơng vai c trò to lớn cấu trúc đất bền nước độ phì nhiêu đất Ông nêu lên liên hệ chặt chẽ biện pháp kỹ thuật nông nghiệp với tính chất cuả đất nhấn mạnh cần thiết phải thay đổi biện pháp canh tác cho phù hợp với điều kiện khí hậu đất đai vùng Trong cơng trình “đất sécnơzơm Nga” (1886) ơng nêu đặc điểm hình thành mùn đất biện pháp nâng cao độ phì nhiêu đất Cơng lao lớn ơng gắn chặt thổ nhưỡng trồng trọt Những năm cuối kỷ XIX đầu kỷ XX liên quan với phát triển chung khoa học tự nhiên vật lý, hoá học sinh vật học, thổ nhưỡng hình thành chun mơn vật lý đất, hoá học đất sinh học đất Moltranov A.A (Liên Xơ, 1960, 1973) (trích dẫn theo Phạm Văn Điển, (1998)) [5] nghiên cứu tỉ mỷ khác biệt lượng nước bị giữ lại tán rừng, lượng nước chảy men thân cây, khả thấm giữ nước đất rừng Ông khẳng định rừng có ảnh hưởng lớn đến độ ẩm đất mực nước ngầm Bên cạnh khả thấm nước, đất rừng cịn có khả giữ nước Đó khả đất giữ nước lại cho điều kiện có dịng chảy tự phía Số lượng nước đất giữ lại điều kiện đặc trưng độ ẩm Nó có tầm quan trọng lớn sản xuất nông nghiệp kinh doanh rừng Tại Trung Quốc, Trung Quốc thường dùng lượng nước bão hoà phi mao quản đất rừng để tính tốn, theo kết nghiên cứu Hà Đông Ninh, 1991, hecta đất rừng tàng trữ lượng nước 641-679 Trung tâm thực nghiệm Gunnarsholt giới thiệu cơng trình nghiên cứu chu kỳ tính tốn độ ẩm đất rừng theo ngun tắc: tính tốn thể tích lớp bề mặt, c phẫu đồ nước lớp đất lớp bề mặt phẫu đồ thể tích nước đất Tại úc Khi nghiên cứu rừng mưa nhiệt đới Autralia, Week (1970) [36], khẳng định sinh trưởng thực vật phụ thuộc vào yếu tố: Đá mẹ, độ ẩm đất, thành phần giới, hàm lượng mùn, đạm Turvey (1983) [34] cho thay rừng bạch đàn tự nhiên Úc rừng trồng thông (Pinus radiata) với chu kỳ chặt 15 – 20 năm (400m3/ha) làm giảm độ phì đất khai thác gỗ Mặt khác tầng thảm mục dày khó phân giải thơng làm chậm quay vịng ngun tố khống đạm lập địa Nghiên cứu Keeves (1966) [31] bước đầu cho thấy thoái hóa lập địa khai thác rừng thơng Pinus radiata với chu kỳ ngắn Úc Theo tác giả, có tới 90% chất dinh dưỡng sinh khối bị lấy khỏi rừng khai thác Nhìn chung nghiên cứu quan hệ thực vật với tính chất đất đai nghiên cứu rộng dãi có kết định, áp dụng vào thực tiễn nông lâm nghiệp 1.1.2 Nghiên cứu đặc điểm đất rừng keo Công tác nghiên cứu đặc điểm, đặc tính đất rừng keo loại khác giới nhiều tác giả quan tâm Ohta ( 1993 ) [32] nghiên cứu thay đổi tính chất việc trồng rừng keo tràm vùng Pantabanga, Philippines Tác giả xem xét biến đổi tính chất đất rừng keo tràm tuổi rừng thông ba tuổi trồng đất thối hóa nghèo kiệt Kết nghiên cứu tác giả cho thấy trồng rừng làm thay đổi dung trọng độ xốp đất tầng – 5cm theo hướng c tích cực Tuy nhiên lượng Ca2+ tầng đất mặt loại rừng lại thấp so với đối chứng Chakraborty R N Chakraborty D (1989) [29] nghiên cứu thay đổi tính chất đất tán rừng keo tràm tuổi 2, Kết nghiên cứu cho thấy rừng trồng keo tràm cải thiện đáng kể số tính chất độ phì đất pH đất biến đổi từ 5.9 đến 7.6, khả giữ nước đất tăng từ 22.9 đến 2.7%, chất hữu tăng từ 0.81 đến 2.7%, đạm tăng từ 0.364 đến 0.504% đặc biệt mầu sắc đất biến đổi cách rõ rệt từ mầu nâu vàng sang mầu nâu Bernhard Reversat F (1993) [26] nghiên cứu động thái lượng rơi rụng chất hữu rừng mọc nhanh gồm bạch đàn lai, keo tai tượng keo tràm tuổi từ – tuổi trồng đất cát thuộc khu vực tây nam Congo Kết nghiên cứu tác giả cho thấy lượng rơi rụng biến đổi tương đối lớn, tấn/ha/năm rừng bạch đàn lai 10 tấn/ha/năm rừng keo tràm Kết phân tích lượng rơi rụng rõ lượng rơi rụng rừng bạch đàn lai nghèo đạm so với rừng keo khả phân giải thảm mục rừng keo nhanh so với rừng bạch đàn lai Trong năm gần trung tâm lâm nghiệp quốc tế ( CIFOR) nghiên cứu quản lý lập địa sản lương rừng cho rừng trồng nước nhiệt đới CIFOR nghiên cứu đối tượng bạch đàn, Thông, keo trồng loài dạng lập địa khác nước Brazil, Congo, Nam phi, Indonesia, Trung Quốc, ấn Độ Kết nghiên cứu cho thấy biện pháp xử lý lập địa khác loài trồng khác có ảnh hưởng khác đến độ phì đất, cân nước, phân hủy thảm mụcvà chu trình dinh dưỡng khống [27], [28] c 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.1 Những nghiên cứu đặc điểm đất rừng Trong thập kỷ gần công tác điều tra điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên môi trường trở thành vấn đề thời lý thuyết phát triển bền vững, có việc điều tra đánh giá tài nguyên đất Vì đất "cơ sở sản xuất nông nghiệp "tư liệu sản xuất đặc biệt" "đối tượng lao động độc đáo" đồng thời môi trường sản xuất lương thực, thực phẩm với giá thành thấp nhất, nhân tố quan trọng hợp thành môi trường nhiều trường hợp lại chi phối phát triển hay hủy diệt nhân tố khác môi trường Trần An Phong (1995) [11] đưa kết đánh giá trạng sử dụng đất nước ta theo quan điểm sinh thái lâu bền Phương pháp đánh giá đặt mối quan hệ biện chứng yếu tố: tính chất đất Hiện trạng sử dụng đất, tính thích hợp đất đai, vùng sinh thái Đánh giá tiềm sử dụng đất Lâm nghiệp vùng sinh thái toàn quốc Đỗ Đình Sâm cộng (1995) [17] phương pháp ứng dụng phần mềm GIS máy tính để xây dựng đồ đánh giá khả sử dụng đất lâm nghiệp Phương pháp cho phép lợi dụng thơng tin sẵn có có ỹ nghĩa thực tiễn mang tính chiến lược dự báo Độ ẩm, độ chặt, độ thống khí chịu ảnh hưởng lớn hệ hệ rễ thực vật rừng, trước hết hệ thống rễ gỗ Các rễ cầy xới đất làm tăng độ ẩm lỗ hổng tạo cấu trúc đất tốt hơn, chí có trường hợp tác động đến tầng đá mẹ, chúng khơng hút chất dinh dưỡng khống, mà cịn tham gia vào q trình hình thành đất Đặc biệt lồi có hệ rễ phát triển rộng hệ rễ ăn sâu ảnh hưởng tốt đến cấu trúc đất Ảnh hưởng tốt đến đất hệ thống rễ rừng hỗn giao Sau hệ rễ chết c ... thiên nhiên Thượng Tiến, huyện Kim Bơi, tỉnh Hồ Bình 2.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu rừng trồng keo tai tượng đất rừng tán rừng trồng keo có tuổi từ đến năm tuổi, vùng đệm khu bảo. .. khả phục hồi đất rừng trồng keo tai tượng vùng đệm Khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến – Kim Bơi – Hồ Bình? ??’ c Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu đặc điểm đất rừng. .. chất đất tán rừng trồng keo tai tượng cấp tuổi khác - Tìm nhân tố ảnh hưởng đến khả phục hồi đất đề xuất số giải pháp quản lý, sử dụng bền vững hệ sinh thái rừng đất rừng trồng keo tai tượng khu