Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu khả năng giữ nước của đất dưới một số trạng thái thảm thực vật làm cơ sở đề xuất diện tích rừng phòng hộ cần thiết ở khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến, huyện Kim Bôi, tỉnh Hòa Bình

"Đường kính bình quân cây rừngChiều cao cây rừng ở các trạng thái thảm thực vật Khả năng giữ nước của đất dưới các trạng thái thảm thực vật Công thức dự báo độ ẩm đất dưới các thảm thực

NGUYEN QUANG GIAP

| NGHIÊN CUU KHẢ NANG BIỮ NƯỚC CỦA ĐẤT DƯI MỘT Số

| TRẠNG THÁI THAM THỰC VAT LAM Co SỬ BE XUẤT DIEN TicH RUNG PHONG HỘ CAN THIẾT Ứ KHU BAO TON THIÊN NHIÊN

THUONG TIEN, HUYỆN KIM BÔI, TINH HOA BÌNH

Chuyên ngành: LAM HỌC

Mãsố: 60.62.60

LUẬN VĂN 11ẠC SỸ KHOA HỌC LAM NGHIỆP.

Người hướng dẫn kiioa học: PGS.TS Vương Văn Quỳnh

LOLCAM ON

Luận văn này được thực hiện và hoàn thành theo Chương trình đảo tạo.

“Thạc sĩ của Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân Mai, Hà Tây.

'Nhân dip hoàn thành luận văn, Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tớiPGS.TS Vương Văn Quỳnh, người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ Tác giả

trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn nay.

Xin trân trọng cảm ơn Khoa đào tạo Sau đại học trường Đại học Lâm

nghiệp, Ban lãnh đạo Viện Sinh théi rừng và Môi trường, tập thé phòng Tổng,

hop, bộ môn Phát triển rừng và Môi trường viện Sinh: thái rừng và Môi trường

Đối với địa phương, Tác giả chân thành cfm ơn Ban Quản lý Khu bảo tồn

thiên nhiên Thượng Tiến, Lâm trường Kim Bồi, Trem nghiên cứu thuỷ văn huyện Kim Bôi và bà con các dân tộc ở địa phường, nơi tác giả đã đến thu thập số liệu để thực hiện luận văn.

Xin cảm ơn các sinh viên khoá 47, khoa Quản lý Bảo vệ tai nguyên Rừng

và Môi trường, Trường Đại học Lâm nghiệp đã hỗ trợ tác giả thu thập số liệu

của luận văn.

Xin cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp đã giúp đỡ Tác giả trong quá trình

thực hiện luận văn.

Xin trân trọng cảm on!

“Tác giả

Nguyễn Quang Giáp

pat vấn để

“Tổng quan vấn đề nghiên cứu

"Trên thé giới

Ở Việt Nam

Die điểm, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đặc điểm tự nhiên và dan sinh kinh tế của khu Bảo tồn thiênnhiên Thượng Tién

Điều kiện tự nhiên

'Đặc điểm dân sinh kinh tếHiện trạng tải nguyên rừngĐối tượng và địa điểm nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu.

Mục tiêu, giới hạn, nội dung và phương pháp nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu

Giới bạn nghiên cứu

"Nội dung nghiệt Cứu Phuong pháp nghiên cứu Phương pháp luận

Phuong pháp thu thập và xử lý số liệu

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Phân bố điện tích và cấu trúc của các trạng thái thảm thực vật

"Đường kính bình quân cây rừng

Chiều cao cây rừng ở các trạng thái thảm thực vật

Khả năng giữ nước của đất dưới các trạng thái thảm thực vật

Công thức dự báo độ ẩm đất dưới các thảm thực vật ở khu

BTTN Thượng Tiến

Công thức dự báo độ ẩm đất cho những ngày không mưaCông thức dự báo độ âm đất cho những ngày mưa

Lượng nước trong đất ở các trạng thái thảm thực vật

Lượng nước bình quân trong đắt ở các trang thái thảm thực vật

trong thời gian nghiên cứu

Lượng nước bình quân trong dat ở các tháng trong năm của các

trạng thái thảm thực Vật Lượng mưa có {chic ing gây lũ cho các thắng trong năm ở các trạng thái thant he vật

Đề xuất diện tích rùng phòng hộ cần thiết cho khu vực

Két luận, tồn tại và kiến nghịKết luận

4

4

4 49 s2

56

s8

38 s8 s 60

60 61

63 67

73 74 75 16

BTTN : Bảotồn thiên nhiên

C ¡Độc

CP: Độchephù

D + Độ đốc

Dị; : Đường kính ngang ngực bình quân

Hạ : Chiều cao vútngọn bình quân

La Bề dày tầng đất

M Trữ lượng,

N Mật độ bình quân

ore Ô tiêu chuẩn

Pow Lượng nước chứa tối đa.

Pot Lượng mưa có thé gây lũ

"Phân bổ diện tích các trạng thái thảm thực vật

Các chỉ tiêu điều tra của các trạng thái thảm thực vật

Tổng hợp độ ẩm đắt tự nhiên bình quân ở các OTC của các trang

thái TTV

Biến đổi độ ẩm đất tự nhiên theo lượng mưa của các trạng thái

TTV

'Độ xốp đắt trung bình ở các OTC của các trạng thái TTV

Lượng nước bình quân trong đất dưới các trạng thái TTV trong.

thời gian nghiên cứu

Lượng nước bình quân trong đắt ở mmỗi tháng trong năm của các

46

50 33

61

62

68

Phan bố diện tích các trang thái TTV theo độ cao 36

Phin bố diện tích các trạng thái TTV theo độ dốc 36

Mật độ bình quân (N) của các trạng thái rừng 40'Đường kính (D, ›) trung bình của các trạng thái rừng 42

Chiều cao vit ngọn bình quân (Hạ) của các trạng thải rừng 4

‘Quan hệ giữa độ tàn che và độ che phủ của các trạng thái TTV 44

Biến đổi độ ẩm đất tự nhiên theo chiŸu sâu ở các trạng thái

Phan bố trạng thái tuăm thực vật khu BTTN Thượng Tiến 34

‘TY lệ diện tích rừng trung bình cần thiết để phòng hộ (giữ Am)

ĐẶT VẤN DE

Ngoài giá trị kinh tế, rừng còn có giá trị quan trọng không thé thay thé

được về mặt môi trường như bảo vệ đất, giữ nước, ngăn chặn quá trình sa mac

hoá, cải thiện môi trường, phòng tránh thiên ta Việc suy giảm diện tích và

chất lượng rừng trong những thập kỷ qua ở nước ta là một trong những nguyên nhân chính gây ra lũ lụt, hạn hán, suy thoái đất, nguồn nước và cũng.

là nguyên nhân dẫn đến đói nghèo ở nhiễu địa phương.

Vi vậy, bảo vệ va phát triển rừng phòng hộ được xem là một trong những.

nhiệm vụ quan trọng nhằm bảo vệ môi trường sinh thấi theo hướng bền vững.

‘Tuy nhiên, một câu hỏi đặt ra là diện tích rừng phòng hộ thực sự cần thiết là bao nhiêu và phân bố cụ thể như thế nao để dim bảo an toàn về môi trường 'Thực tế cho thấy rằng diện tích rừng phòng hộ ở một số nơi đã được nâng lên.

quá mức cần thiết, trong khi đó ở một số nơi khác lại không duy trì diện tích.

rừng phòng hộ ở mức tối thiểu, nêw đã lam gia tăng hạn hán và lũ lụt, anh

hưởng đến đời sống con người Do thiếu những nghiên cứu cơ bản về ảnh hưởng của rừng đến môi trường mà đến nay vẫn chưa có cơ sở khoa học day

đủ để xác định diện tích và phân bố cần thiết của rừng phòng hộ Vì thé, việc

quy hoạch hiện nay vẫy chise đảm bảo phat huy tối đa tác dụng phòng hộ của.

rừng.

'Việc nghiên cứu quy luật tác động của rừng đến các yếu tố môi trường, đặc biệt là ảnh hưởng đến dat và nước sẽ là căn cứ để xác định diện tích cần

thiết và phân bố của rừng phòng hộ Tuy nhiên, nghiên cứu tác động của rừng,

đến môi trường là công việc phức tạp Trước kia, do thiếu công cụ và phương.

tiện mà những nghiên cứu này còn hạn chế, nên chưa cung cấp đủ cơ sở khoa.

học cho những

cần thiết cho các địa phương Trong những năm gần đây, với sự phát triển

quyết nhiều vấn đề cơ bản liên quan đến quản lý và phát triển rừng.

Khu Bảo tồn Thiên nhiên Thượng Tiến là vùng phòng hộ đầu nguồn

của huyện Kim Bôi, tinh Hoà Bình Hiện nay, ở đây dang diễn ra tranh luận

về quy hoạch rừng phòng hộ cho địa phương Những ý kiến đưa ra chủ yếu.liên quan đến việc xác định diện tích rừng phòng hộ cần thiết là bao nhiêu và

phân bố của chúng như thế nào để rừng không những chỉ phát huy vai trò bảo

vệ môi trường, mà còn nâng cao hiệu quả kính tế, góp phần phát triển nông,

'thôn bền ving

Nhằm góp phần xác định cơ sở khoa học cho việc giải quyết một sốtổn tại trên chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Nghién cứu khé năng giữ nude củađắt dưới một số trạng thái thâm thực vật làm cơ sở đề xuất diện tích rừng.phòng hộ cần thiết ở khu Bảo ton Thiên nhiên Thượng Tiến, huyện Kim Bi,

tĩnh Hòa Binh”,

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VAN ĐÈ NGHIÊN CUU

1.1 TREN THE GIỚI

‘Nghién cứu vai trò giữ nước của rừng về cơ bản là nghiên cứu thủy văn

rừng Thuật ngữ “hủy văn rừng” ra đời vào những năm đầu của thé ky XIII,

tuy lĩnh vực này đã được dé cập nghiên cứu từ khá lâu, song những thành tựu

của nó mang ý nghĩa rõ rệt trong cuộc sống phải kể từ những năm 1930 tưở lại

đây

Đến nay có rất nhiều khái niệm và định nghĩa về thuật ngữ “vai wd gii

nước của rừng” nhưng chủ yếu là xoay quanh hai quan điểm đó là rừng có tác

dung làm tăng lượng nước trong mùa khô và làm én định dòng chảy trong

khu vực Trên quan điểm chung, vai trò giữ nước của rừng được hiểu là giữ

và tích lũy nước như: làm tăng lượng nước trong đất, giảm sự bốc thoát hơinước, làm tăng mực nước ngầm, giảm dòng chảy bề mặt, hạn chế xói mònđất, qua đó điều hoà và ổn định lượng nước sông suối, cũng như làm sạch

nước (Mon-tra-nop, 1960, 1973 - đẫn theo Vương Văn Quỳnh, 1999) [25];

Khanbecop (1984) [14].

"Nghiên cứu khả năng gift nước của rừng hay nói cách khác là nghiên cứu

thủy văn rừng đã được rót uhiều nhà khoa học trên thé giới quan tâm, các tác giả đã đề cập đến nhiễu lĩnh vực khác nhau, tuy nhiên những nghiên cứu đó

tập trung vào các vấn đề sau:

~ Nghiên cứu về “Dung tích giữ nước của rừng”, khái niệm này đã được

dùng để phản ánh khả năng giữ nước của rừng thông qua tổng lượng nước giữ

lại trên tán, lượng nước giữ lại bởi vật rơi rụng và lượng nước giữ trong đất

Quan điểm này được các nhà thuỷ văn rừng chấp nhận một cách rộng rãi(Trần Huệ Tuyển, 1994; Vu Chí Dân và Vương Lễ Tiên, 2001) [3]

(Vu Chi Dân và Vương Lễ Tiên, 2001) [3].

~ Sự thấm nước của đất là chỉ thị cho khả năng của ting điều tiết quantrọng nhất trong tuần hoàn thủy văn rừng, sau khi nước mưa đã đi qua bằukhông khí và lớp thảm thực vật che phủ Sự thấm nước của đắt có tác dụng rất

quan trọng trong việc hình thành cơ chế phát sinh dòng chảy Có nhiều mô.

hình thắm nước của dat dựa vào việc đơn giản hóa quá trình vật lý và các mô

hình kinh nghiệm và mô hình cải tiến của nó ‘Me di những mô hình này đã

thu được thành công khá tốt trong mô phổng vận động của nước trong đất

nông nghiệp và trong thủy văn lưu vực đất nông nghiệp, nhưng khi ứng dung cho vùng đất dốc lại gây ra những thách thức nghiêm trọng Khi nước thắm.

vio đất và vận chuyển trong đất, chúng chịu sự chỉ phối của trọng lực và lực

tác dụng mao quản do tiếp xúc giữa hước và hạt đất Sự biến đổi của kết cấu.đất va của thành phần cơ giới đất sẽ din đến sự rối loạn của con đường vậnđộng nước trong đắt, nên việc ứng dụng định luật Darcy - định luật mô tả vậnđộng của nước trong một môi trường đồng nhất nhiều lỗ hỗng - và phương,trình liên tục về sự vio động của nước trong đắt rừng để nghiên cứu định.lượng và dự báo, sẽ dù đều những sai lệch tương đối lớn so với tỉnh hìnhthực tế vì phạm vi sử dụng của định luật Darcy là dùng cho vận động của

dong chảy trong một tng đắt (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006) [1 1] Xét từ sóc độ ảnh hưởng của rừng đến tuần hoàn thủy văn: do phân giải thảm mục,

hoạt động của rễ cây và động vật, dẫn đến vận động của dòng chảy trong các

lỗ héng tương đối lớn, làm tăng lượng nước thấm xuống đất và lượng nước giữ lại trong đất (Zakharop, 1981) [35].

'Nói chung, đắt rừng có tốc độ thấm nước lớn hơn so với các loại hình sử

dụng đắt khác Một số kết quả nghiên cứu cho thấy, tốc độ thấm nước ổn định của đất rừng có thé đạt 80 mm/giờ trở lên Kết quả nghiên cứu của Trần Huệ:

“Tuyền (1994) [34] cho thấy, đất rừng có độ héng ngoài mao quản lớn thì tốc.

độ thắm nước và lượng nước thắm của đất rừng sẽ tăng lên Có thể mô phỏng.quá trình nước thấm xuống đắt rừng theo mô hình Philip (Diêu Hoa Hạ, 1989;

Tham Băng và Nông Tắn, 1992) [1].

Lượng nước giữ trong đất rừng là một chỉ tiêu rất quan trọng để đánh.

giá tác dụng nuôi dưỡng nguồn nước của rừng Ở Trung Quốc, các nhà khoa.học thường dùng lượng nước bão hòa các lỗ hổng ngoài mao quản trong đất

rừng để tính toán lượng nước thấm xuống đắt: Theo kết quả nghiên cứu, mỗi hecta đất rừng có thể tích giữ được lượng nước 641 - 679 tắm/năm (Vu Chí

Dân và Vương Lễ Tiên, 2001) [3]

~ Một trong những chỉ tiêu phản ánh khả năng giữ nước của rừng là

lượng nước giữ lại trên tán Qua các kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ lượng.

nước mưa giữ lại trên tán rừng lá kiiti ôn đới chiếm 20 - 40% (Vương Lễ Tiên

và Ly A Quang, 1991) [29] Những nghiên cứu ở Trung Quốc về tỷ lệ lượng.

nước mưa ngăn giữ bởi tần rừng tương ứng với các đới khí hậu khác nhau cho

thấy phạm vi biến động của tỷ lệ lượng nước mưa bị ngăn giữ lại trong

khoảng 11,4 - 34.3%, hig sô biến động 6,68 - 55,05%, trong 46 tỷ lệ nước mưa

bị giữ lại trên tan của ung lá kim thường xanh A nhiệt đới ở miền Tây là lớn.nhất, rừng hỗn giao cây lá rộng thường xanh với cây lá rộng rụng lá 4

đới, miền núi là nhỏ nhất (Vũ Chí Dân - Christoph Peisert - Dư Tân Hiểu

(2001) [2].

~ Nghiên cứu về khả năng hút giữ nước của vật roi rụng trong rừng: vật

rơi rụng, thảm mục trong rừng có khả năng ngăn giữ nước tương đối lớn, nên.

có tác dụng bổ sung nước cho đất và cung cắp nước cho thực vật của Vũ Chí Dan & Vương Lễ Tiên, 2001 (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006) [11] Mặt khác.

‘Vuong Lễ Tiên, 2001) [3] Lượng nước hút giữ của lớp thảm mục trong rừng.

phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: thành phần thảm mục, tuổi rừng, tình

trạng phân giải thảm mục, tỉnh trạng tích lũy của thảm mục, tình trạng giữ

nước của thảm mục, loại hình lâm phần và đặc điểm của mưa Những nghiên cứu của Mật Vân, Trương Hồng Giang, Triệu Hồng Nhạn ở Trung Quốc đã

chứng minh: lượng nước hút giữ của thảm mục có thể đạt tới 2 - 4 lần khối

lượng khô của bản thân nó, tỷ lệ lượng nước giữ tối đa bình quân của thảm.

mục trong rừng là 309,54%, dung lượng nước hút giữ của nó nhỏ hơn 191%.

(Vũ Chí Dân & Vương Lễ Tiên, 2001) [3]

~ Nghiên cứu bốc hơi nước vật lý từ đất và thoát hơi nước sinh lý từ tán

rừng đã được các nhà khoa học ở Trung Quốc đề cập vào những năm 1960,

(theo Dư Tân Hiểu, 1993) [12], phần lớn các kết quả nghiên cứu cho thấy

lượng nước bốc hơi và thoát hoi của rừng chiếm từ 40% - 80% tổng lượng.

mưa (bao gồm cả tốn thắt nước do ngăn

Nghiên cứu của Khang Văn Tinh (1997) đã sử dụng phương pháp khuyéch

tán hỗn lưu để nghiên cứu quy luật bốc hơi và thoát hơi nước của rừng trồng Samu (dẫn theo Vũ Chí Dân & Vương Lễ Tiên, 2001) [3] Kết quả cho thấy,

lượng nước bốc hơi về th:

của tắn rừng và thảm mục ).

át hơi bình quân năm trong rừng Sa mu nhân tạo

chiếm 82,2% tổng lượng nước rơi hàng năm, còn lượng bốc và thoát hơi của.

tán rừng chiếm 89,3% tổng lượng nước bốc hơi và thoát hơi của rimg

~ Trên thé giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về lượng nước chảy

men thân, theo một số tài liệu thống kê cho thấy lượng nước này thường.

chiếm tỷ lệ từ 1 - 3% tổng lượng mưa Đây là tỷ lệ thấp so với các thành phan cân bằng nước khác, nhưng nó có giá trị là cung cấp một phần đỉnh dưỡng.

cho cây cá 18 mà không nên bỏ qua.

~ Nghiên cứu về lượng nước chảy trên bé mặt đất: đất có khả năng gitnước nhưng hiệu quả lại rắt khác nhau giữa các loại đất, nhìn chung đắt rừng.

tự nhiên có khả năng thấm nước rất cao và rất hiếm xuất hiện dòng chảy bề

mặt Lượng nước chảy bề mặt càng lớn khi rừng có tán lá càng thưa thớt và.khi độ dốc mặt đất càng lớn thì tạo ra nhiều lượng nước chảy trên bễ mặt

~ Lượng mưa lọt tn đã được nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu Nhìn

chung kết quả nghiên cứu về lượng nước mưa lọt tán còn khiêm tốn, một sốcông trình được coi là có độ tin cậy cao nhưng mới chỉ đưa ra một số thông

tin ban đầu như: tỷ lệ phần trim của lượng nước mưa lọt tán so với tổng,

lượng mưa của các loại rừng thường ở mức 75% trở lên Lượng mưa lọt tán.

phụ thuộc vào cấu trúc tán lá, chỉ số điện tích lá và một số nhân tố khác

'Đã có nhiều lý luận về dòng chảy bŠ mặt đất như: “Cơ chế dòng chảy trên mặt đất siêu thắm”; khái niệm “Diện tích sản sinh dòng chảy biến động”.

Lý luận “Diện tích sản sinh dòng chảy biến động” ra đời vào những năm 60của thế ky XX và đã được thừa nhận rộng rãi, những nghiên cứu về thủy văn

học trên đất dốc đã phát triển mạnh mẽ và thay thế giả thuyết về dòng chảy siêu thấm.

Nghiên cứu thuỷ văn rừng thường gắn liền với nghiên cứu xói mòn đắt.Công trình đầu tiên nghiéa cứu về xói mòn dat và dòng chảy được nhà bác

học Volni người Đức trong những năm 1877 - 1885 (Hudson N, 1981) [13].

‘Thi nghiệm được bố trí để nghiên cửu ảnh hưởng của nhiều nhân tố như loại dit, độ dốc ting đất mặt, thực bi, lượng mưa tới dòng chảy và xói mòn đất.

Song phần lớn các kết kết luận đã nghiên cứu chưa được định lượngchính xác Tuy nhiên, bên cạnh đó cũng có một số công trình tỏ ra có ý nghĩatrong thực tiễn như: nghiên cứu của trường Đại học Tổng hợp Pardiu vào năm

1950 (Hudson N, 1981) [13] đã xây dựng phương trình mất đất Sau đó

phương trình này được W.H.Wischmeier hoàn chỉnh dần Phương trình đó đã

đất và các mô hình canh tác bén vững ở những khu vực có điều kiện địa lý

khác nhau.

Một số nghiên cứu cho thấy: nguy cơ xói mòn đất dưới ting cây gỗ có

thé tăng lên do giọt mưa dưới tán rừng có kích thước lớn hơn Các loài cây có.

phiến lá to thường tạo ra những giọt nước lớn nên có khả năng làm xói mòn

đất lớn hơn những loài cây có phiến lá nhỏ Vì vậy một trong những tiêu chí chọn loài cây trồng rừng phòng hộ đầu nguồn ở vùng nhiệt đới thường chọn

cây có tin lá day, rim nhưng phiến lá nhỏ Một số nghiên cứu về thảm thực

vật va xói mòn đắt cũng cho rằng, cây bụi, thầm tươi và vật rơi rụng có vai trò lớn trong việc hạn chế xói mòn đất.

12 Ở VIỆT NAM

Nghiên cứu “thuỷ văn rừng” ở nước ta được bắt đầu vào những năm 70

của thé ky XX nhưng nó được quan tâm và đấy mạnh vào đầu những năm

1990 Tuy nhiên, đây là vấn đề cồn mới mẻ, chưa được nghiên cứu nhiều và.

chủ yếu tập trung vào một số hướng sau:

* Vai trò giữ nước của rừng trên sườn dốc.

Trong thời gian tỳ 1970 - 1985, Bộ môn Khí tượng Thuỷ văn rừng (viện

nghiên cứu Lâm nghiệp Viết Nam) [19] đã có công trình nghiên cứu về thuỷ

văn rừng ở Tứ Quận, Tuyên Quang và ở núi Tiên, Hữu Ling, Lạng Sơn

'Những công trình nghiên cứu này tập trung vào nghiên cứu các vấn đề: tìm hiểu lượng nước chảy bề mặt và lượng đắt xói mòn dưới tán rừng Bồ đề trồng, thuần loài đều tuổi; ảnh hưởng của độ tàn che tới khả năng điều tiết nước của

rừng và khả năng ngăn cân nước mưa của tán rừng Những nghiên cứu này đã

cho thấy ở những kiểu rừng khác nhau thì sự thay đổi dòng chảy mặt cũng khác nhau và các tác giả đã đưa ra những mô hình bố trí các đai rừng giữ

nước trên sườn dốc.

‘Cie công trình khoa học trong những năm 1980 đã tập trung vào nghiên

cứu xói mòn đất và khả năng giữ nước của một số loài cây trồng nông - công,

nghiệp Trong thời gian này có hàng loạt các công trình đã định lượng về xdi

mon đất như nghiên cứu của Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoang

“Xuân Cơ (1984) [18] Các nghiên cứu đã phản ánh ảnh hưởng của nhân tổ địa

hình, vai trò chống xói mòn của thảm thực vật và đề cập đến độ che phủ.

Những năm đầu của thập niên 1990, nghiên cứu thuỷ văn rừng được quan tâm và phát triển mạnh mẽ hơn, với kết quả bước đầu đã xây dựng được một

số cơ sở khoa học cho việc xây dựng rừng phông hộ giữ nước, giữ đắt ở nước

ta Những nghiên cứu đó phải kể đến các thie giả: Võ Đại Hải (1996) [11];Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hai (1997) [17]; Vương Văn Quỳnh và cộng,

sự (1994, 1996,1997, 1999)/21),(22],[23](24),(25] Nghiên cứu của Nguyễn

Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997) [17] đã thành công việc xây dựng phương pháp đo lượng nước mưa lọt qua tân rừng; theo các tác giả này phải dùng it

nhất 9 ống đo mưa bé trí theo hệ thống trên diện tích 3.600 mỶ sẽ cho kết quả

tin cậy, với sai số luôn nhỏ hơn 10% Các tác giả cũng đưa ra kết luận vai trò điều tiết nước, chống xói mòn đất của rừng rit lớn, lượng nước mưa bị tin

rừng ngăn cản dao động sit 3,7% đến 11,6% tuỳ thuộc vào từng loại rừng;lượng nước tạo thành dong chay ngầm và các dạng khác từ 88,2% đến 92,5%.tổng lượng nước mưa; lượng nước mưa tạo thành dòng chay mặt ở những nơi

có rừng rất thấp, qua đó hạn chế khả năng hình thành lữ và lũ quét Cũng qua

nghiên cứu hai tác giả đã xây dựng được bảng tra hệ số thảm thực vật (hệ sốC) tương ứng với đặc điểm, cấu trúc của một số thảm rừng và xác định được.cấu trúc hợp lý của thảm thực vật rừng chống xói mòn đất

Nghiên cứu của tác giả Vương Văn Quỳnh và cộng sự (1994, 1996,

1997, 1999) [21],[22},{23),(24],[25] đã xây dựng phương trình dự báo xói

mòn đất ở Việt Nam Trên cùng một diện tích đồng nhất chi có một trang thái

rừng và không làm đắt hàng năm, cường độ xói mòn đất được tính:

TC: độ tàn che của tằng cây cao (lớmi nhất là 1,0);

'H: chiều cao bình quân ting cây cao (tính bằng m);

‘TM: tỷ lệ che phủ lớp thảm khô trên mặt đất (lớn nhất là 1,0);

‘Tit công thức tính cường độ xỏi mòn đất, Vương Văn Quỳnh và cộng sự,

1997 [24] đã xác định tiêu chuẩn bảo vệ đất của rừng và lớp thảm thực vật nói

chung thoả mãn điều kiện d < 0,8 mm/năm

Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên (1999) [28] đã nghiên cứu xói môn đất

trên diện tích canh tác cây trồng nông nghiệp Nghiên cứu đã chỉ ra rằng,những nơi đất trống hay trồng cây theo phương thức bình thường thì lượng.đất xói mòn hàng năm từ 7 - 23 tắn/ha, có nơi lên tới 50 - 170 tắn/ha

~ Nghiên cứu của Phùng Văn Khoa (1997) [15] về đặc điểm thuỷ văn

rừng thông đuôi ngựa tại núi Luốt - Xuân Mai - Hà Tây Kết quả nghiên cứu công trình này có thể tóm lược như sau: Lượng nước mưa lọt qua tán biến

động từ 80 - 90% phụ thuộc vào lượng mưa, điện tích tán và bề đây tần theophương trình tuyến tính ba lớp Lượng nước mưa giữ lại trên tán biến động tir

10 - 20% tổng lượng mưa và phụ thuộc và lượng, diện tích bŠ mặt lá theo

phương trình tuyển tính hai lớp Lượng nước chảy men thân biến động từ 3

-5%, phụ thuộc vào lượng mưa, diện tích tán và bé dày tán cây theo phương.trình tuyến tính ba lớp Lượng nước chảy bề mặt chiếm từ 3 - 5% phụ thuộc

chặt chẽ vào độ tần che của cây bụi thảm tươi Lượng nước thoát hơi của thực

vật chiếm 30 — 40% tổng lượng mưa và phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm không khí, diện tích lá Lượng nước bốc hơi từ đắt rừng biến động từ 30 - 35%, phy

thuộc vào nhiệt độ và độ dm không khí dưới tán rừng Lượng nước giữ lại

trong đất chiếm từ 10 - ¡53 Tác giả đã nhận định, tiêu chuẩn rừng giữ nước.

là trị số của độ che phù Ip cây bụi thảm tươi mà tại đó lượng nước chây bẻ mặt đạt mức tối thiểu Song do phạm vi nghiên cứu hẹp và đối tượng nghiên.

cứu còn hạn chế, nên công trình chỉ mang tính thử nghiệm về phương pháp

nghiên cứu.

* Vai trò giữ nước cũa rừng trên liu vực

Có một số tac giả đã nghiên cứu đến vai trò điều tiết nước của rừng và

ảnh hưởng của kiểu thảm thực vật rừng tới việc thay đổi chế độ dòng chảymặt tại các lưu vực nước, cũng như ảnh hưởng đến lượng nước của sông ngòi

như: Nguyễn Viết Phổ (1992) [20]; Vũ Van Tuấn (1977,1981,1982)

[31],[32],{33] Các tác giả đã đưa ra kết luận thảm thực vật rừng có vai trò.quan trọng trong điều tiết nước, nó hạn chế dòng chảy vào mùa mưa và cung

cấp nước vào mùa khô Công trình nghiền cứu "rừng với tác dụng dong chảy"

của Phạm Ngọc Dũng (1993) [4] cho thấy cây rừng có khả năng tiêu thy một

lượng nước rit lớn và đất rừng cũng là một nhân tố ảnh hưởng rit rõ nét đến

đồng chãy mặt.

'Với nghiên cứu của mình, tác giả Võ Minh Châu, 1993 (dẫn theo Vương.

‘Van Quynh, 1999) [25] cho thấy sự suy giảm

‘Ngan Mo từ 23.971 ha xuống còn 6.000 ha đã làm cho lượng nước hồ Kẻ Gỗgiảm đi đáng kể, giảm từ 340 triệu m` xuống còn 60 triệu m’, do đó khôngđảm bio nước cho sản xuất nông nghiệp trên diện tích 6.000 ha Qua đây cho

thấy rừng có vai trd rất quan trọng trong việc giữ nước, đặc biệt là cung cấp

nước cho khu vực lân cận và vùng hạ lưu.

Cho điểm và đánh giá vai trò của nhân tố đất ảnh hưởng tới xói mòn đất

dựa trên cơ sở sự thắm, thoát nước và thoái hoá của các loại đất (Nguyễn

'Ngọc Lung và cộng sự, 1995) [16].

Kết quả nghiên cứu đưa ra dẫn liệu lưu lượng dòng chảy tại nơi có rừngthấp hơn từ 2,5 đến 27 Lan so với khu vực canh tác nông nghiệp, rừng tự nhiên

có tác dụng tốt hơn rừng trồng trong việc giảm dòng chảy mặt; dòng chảy kiệt

nơi có rừng cao hơn nơi không có rừng (Đỗ Đình Sâm và cộng sự, 2002) [26]

Trung tâm Sinh thái và Môi trường rừng thuộc viện Khoa học Lâm

nghiệp Việt Nam phối hợp với viện Quốc tế Môi trường và Phát triển (2002)

[30], trong chương trình nghiên cứu “Liệu rừng có phòng hộ đầu nguồn được.không?”, sau khi phân tích bốn ví dụ nhóm tác gid đã kết luận: những bằng

chứng về thuỷ văn rừng và chức năng phòng hộ đầu nguồn của rừng chưađược nghiên cứu đầy đủ ở Việt Nam

tích rừng đầu nguồn sông

* O'tink Hoà Bình

‘Tai Hỏa Bình đã có một số nghiên cứu về khả năng giữ nước của rừng

đưới các trang thái thực vật như:

~ Kết quả nghiên cứu của sự bồi lắng đất xuống lòng hồ thuỷ điện Hoà

Binh rất lớn, bình quân mỗi năm làm đáy Hồ nâng cao lên 0,3 - 0,5m (Phạm.'Văn Sơn, 1994) [27] Sự bồi lắng của sông Đà sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của

công trình thuỷ điện từ 250 năm xuống còn khoảng 100 năm.

~ Nghiên cứu về lượng đắt xói mòn ở các trạng thái rừng keo lá tram, keo.

tai tượng, luồng, trau (Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải, 1995) [16] Công.trình đã thiết lập 4 ô thí nghiệm định vị với điện tích 100m? (10m x 10m),

phân bố ở độ dốc 12 - 15°, mỗi 6 thí nghiệm đại diện cho một trạng thái rừng Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng xói mòn dat ở bốn trang thái biến động từ 152,09 - 400,12kg/ha; cao nhất ở rừng trẫu và thấp nhất ở rừng keo lá trim;

lượng nước chây bé mặt biến động từ 765,4 — 990,2m”/ha, cao nhất ở rừng

trẫu và thấp nhất ở rừng keo lá tram.

= Phạm Văn Điển (1998.- 2002) (5),[6](7](S),|9] đã nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn của một số thảm thực vật tại xã Vay Nua thuộc huyện Da Bắc,

tỉnh Hoà Bình Tác giả đã lựa chọn và nghiên cứu ba trạng thái thảm thực vật:

keo tai tượng trồng thuần jodi; tring cây bụi phục hồi tự nhiên sau nương rẫy,thời gian phục hồi sau ở ấm; tring cỏ sau nương rẫy Tác giả đã thiết lậpđược quan hệ định lượng của từng thành phần cân bằng nước với những nhân

tố có ảnh hưởng quan trọng, tác giả cũng để xuất tiêu chuẩn cấu trúc của lớp

thảm thực vật giữ nước Kết quả nghiên cứu này góp phần nhất định phản ánh

đặc điểm thuỷ văn của một số thảm thực vật ở xã Vay Nua Tuy nhiên, vớiđối tượng và thời gian nghiên cứu có hạn nên công trình cần được tiếp tục đầu

tư nghiên cứu.

= Pham Văn Điễn (2006) [1 1], với công trình nghiên cứu luận án tiến sỹ

rừng trằng, trảng cỏ và trắng cây bụi) Công trình đã đưa ra một số kết luậnchính như sau: Tỷ lệ phần trăm lượng nước giữ trên tần thảm thực vật daođộng từ 2,91 - 18,55% tổng lượng mưa trong năm, thấp nhất là trảng cỏ, cao

nhất là rừng tự nhiên và có liên hệ chặt chẽ với độ che phủ của cây bụi, thảm tươi (hệ số tương quan 0,97, hệ số biến động của phương trình 8,34%) Lượng.

nước chảy bề mặt bình quân ở các trạng thái rừng biến động từ 104,7 574,7mm/ha/năm, tương đương hệ số dòng chảy mặt từ 5,2 - 28,7%, hệ số

-dòng chảy lớn nhất ở trang cỏ và thấp nhất ở rừng tự nhiên Tốc độ thấm nước.

của đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tương đối cao, tốc độ thắm nướcban đầu từ 6,7 - 15,2mm/phit, tốc độ thấm nước dn định từ 2,5 - 8,0mm/phút,tốc độ thắm nước của đất có liên hệ chặt chẽ với độ xốp, độ dày, độ ẩm đất

Hệ số tiêu giảm nước của đất rừng ở địa bàn nghiên cứu biến động từ 0,985

-0,998 Tiêu chuẩn đánh giá rừng phòng hộ nguồn nước xác định bởi biểu

thức:

GT+CP+TM>95,0 ,K.§

Trong đó: GT:dòpjao tắn (%)

CP› độ che phủ của cây bụi thảm tươi (%)

“TM: độ che phủ của vật rơi rụng (%)

K: hệ số xói mòn đất S: độ dốc (độ).

Tri số của tổng giao tán, che phủ cây bụi thảm tươi và độ che phủ của vật roi rụng được xác định ở biểu thức này là tiêu chuẩn mà từ đó trở lên thì tác dụng phòng hộ nguồn nước của lớp thảm thực vật tương đối én định ở

mức cao nhất, đồng thời là tiêu chuẩn cho phép khai thác lợi dụng rừng Day

là một trong những công trình nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh về khả nănggiữ nước của rừng Tuy nhiên, công trình chỉ đề cắp đến vai trò giữ nước và.chống xói mòn dat của thảm thực vật trên quy mô lâm phần mà không đề cập.đến vai trò giữ nước của thảm thực vật trên quy mô lưu vực

đến việc xác định diện tích và phân bố thảm thực vat đầu nguồn

* Những tần tại chính trong nghiên cứu khả năng giữ nước của rừng.

én nay, với nhiều lý do khác nhau nên vẫn chưa có công trình nào

nghiên cứu một cách có hệ thống và đầy đủ về khả năng giữ nước của rừng,

.đặc biệt là trên quy mô lưu vực, mức độ định lượng các chỉ tiêu khả năng giữ

nước vẫn còn hạn chế

~ Phương pháp và thiết bị - công nghệ nghiên cứu thuỷ văn rừng phòng

hộ nguồn nước và giải pháp tổ chức, quản lý, sử dụng rừng phòng hộ còn

chưa đầy đủ.

~ Thiếu nhiều công trình nghiên cứu theo hướng phát hiện ra những quy.

luật và giải thích cơ chế tuần hoàn thuỷ văn rừng và định lượng bằng các công

cụ toán học, tin học để vận dụng vào thực tế,

~ Việc nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xác định phân bố diện tích,

cấu trúc rừng phòng hộ nguồn nước còn bỏ ngỏ, chưa được thực hiện.

~ Đối với Khu BT TN Thượng Tiến, các nghiên cứu về thuỷ văn rừng.rất khiêm tốn, đến nay chf có :nột vài công trình nghiên cứu liên quan đến khanăng giữ nước của rừng, Song chưa có dé tài nào tập trung, đi sâu nghiên cứu.khả năng giữ nước của đất dưới thảm thực vật và xác định diện tích cằn thiếtcủa rừng phòng hộ Đặc biệt, Khu BTTN Thượng Tiến là vùng phòng hộ đầunguồn của huyện Kim Bôi, hiện nay vẫn còn những tranh luận về tỷ lệ diện

tích cần thiết cho rừng phòng hộ là bao nhiêu để đảm bảo phát huy hiệu quả bảo vệ môi trường cao nhất mi

luận văn thực hiện sẽ góp phần giải quyết một số tồn tại trên

'hưa đề cập

it kiệm được diện tích đất Bởi vay, hy vọng,

CHUONG 2

DAC DIEM, DOI TƯỢNG VA PHAM VI NGHIÊN CUU

21 ĐẶC DIEM TỰ NHIÊN VA DAN SINH KINH TẾ CUA KHU BẢO TON

“THIÊN NHIÊN THƯỢNG TIEN

2.1.1 Điền kiện tự nhiên.

* Vị trí đa lý

'Khu Bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến được thành lập theo quyết định

số 1242/QD-UB ngày 09 thang 10 năm 2000 của UBND Tinh Hoà Bình Day

14 một trong những khu bảo tổn thiên nhiên đa lợi ích lớn nhất của tỉnh Hoa Bình tinh đến thời điểm hiện nay Khu bảo tổn thiền nhiên Thượng Tiến nằm

trong khu vực có địa hình gồm nhiều day núi lớn, nhỏ, hình vòng cung tạo

nên một lưu vực tương đối khép kín; đây là vùng thượng nguồn cung cấp.

nước cho vùng hạ lưu thuộc hai huyện Kim Bôi và huyện Lạc Thuỷ tỉnh Hoà

Binh.

Khu BTTN Thượng Tiến nằm trên địa phận ba xã đó là: xã Thượng.

Tiến và xã Kim Tiến thuộc huyện Kim Bôi; xã Quý Hòa thuộc huyện Lạc

Sơn Địa giới hành chính của Khu bảo tồn như sau:

= Phía Bắc giáp các xã: Tú Sơn, Vĩnh Tiến, Đông Bắc va xã Hợp Đồng

huyện Kim Bồi.

~ Phía Đông giáp các xã: Kim Binh, Kim Bôi, Kim Truy và xã Cuối Hạ

huyện Kim Boi.

~ Phía Nam giáp các xã: Miền Đồi, Tuân Trào và xã Mỹ Thành huyện

Tir 105°20' đến 105920 kinh độ Đông.

“Từ 20°30' đến 20°40 vi độ Bắc.

* Địa hình, địa thé, địa chắt và đắt đai

Khu BTTN Thượng Tiến nằm trong vùng núi trung bình, gồm một dainúi chính là dai Cốt Ca hình vòng cung và các dai núi phụ, độ cao tuyệt đối

bình quân từ 700 - 800m và cao nhất là đỉnh Cốt Ca 1073m; chiều dài sườn.

đốc bình quân từ 1000 - 1500m, độ đốc bình quân 25 - 30° Khu vực nghiêncứu là lưu vực của con suối Cái Thượng Tiến và là thượng nguồn của con

50cm, đất hơi khô, dudi tán rừng tỷ lệ min từ 1 - 2%.

* Điều kiện khí hậu thity văm

~ Khi hậu: Huyện Kim Bồi nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, một

năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, lượng mưa bình quân 1.584mm, chiếm 77% tổng lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau, lượng mưa bình quân 679mm, chiếm 23% tổng

độ ẩm không khí bình quân cao nhất vào tháng 8 và tháng 9 là 88%; độ ẩm.không khí bình quân thấp nhất vào tháng 5 là 82% Nhìn chung độ ẩm ở khu

Bao tồn Thiên nhiên Thượng Tién thuận lợi cho nhiều loài thực vật, động vật

sinh trưởng và phát triển để hình thành khu bảo tồn đa dang, én định và đa tác

dụng.

~ Thủy văn: khu vực nghiên cứu là lưu vực của con suối Cái Thượng

“Tiến và là thượng nguồn của sông Bôi, đây lả nguồn chính cung cấp nước chocác xã trong khu vực huyện Kim Bôi và huyện Lạc Thuỷ Qua thống kê chothấy việc sử dụng nước phục vụ cho nông nghiệp của vùng hạ lưu thuộc haihuyện Kim Bôi và Lạc Thuỷ chủ yếu nhờ vào nguồn cung cắp nước của con

sông B6i Tuy nhiên, vào mùa mưa thường gây ra lũ làm ảnh hưởng đến giao

thông trong vùng Đây là một trong những vấn đề cần được nghiên cứu để

góp phần phân phối, điều tiết lưu lượng nước đối với vùng hạ lưu thông qua

việc quản lý, sử dụng rừng phòng hộ đầu nguồn

2.1.2, Đặc điểm dân sinh kinh tế

* Dân số, dân tộc và lao dong

~ Đân số: Khu BTTN Thượng Tiến nằm trong ranh giới hành chính 3

xã gồm có 2089 hộ gia đình, với 10641 nhân khẩu, trong đó nhân khẩu làm

nông nghiệp là chủ yếu 9914 người (chiếm 93,2%), nhân khẩu phi nông.nghiệp 727 người (chiếm 6,8%)

~ Dan tộc: Trong khu vực có hai dân tộc chính là dân tộc Mường chiếm.97,1% và dân tộc Kinh chiếm 2,9%

~ Lao động: Toàn vùng có 4535 lao động, chủ yếu là làm nông nghiệp

4.130 người chiếm 91,07%, còn lại là lao động thuộc các ngành nghề khác

* San xuất và đời sống,

Hoạt động sản xuất trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là nông nghiệp,nguồn thu nhập chính của người dân là từ trồng trọt và chăn nuôi gia súc, giacằm Đời sống của người dân địa phương còn gặp rất nhiều khó khăn, thu

nhập lương thực bình quân đầu người 285kg/người/năm Tổng thu nhập bình.

quân đầu người khoảng 1.800.000đ/người/năm

2.1.3 Hiện trạng tài nguyên rừng.

* Điện tích tự nhiên

Diện tích đất tự nhiên của khu vực được thể hiệnở biểu 2.1

Biểu 2.1: Diện tích đất dai và tài nguyên cũa khu vực nghiên cứu.

Ca Toại đất Điện tích (ha) | Ty lệ (%)

1 Dit lâm nghiệp 10812,42 91,5

=| Dated img, 7484/56 [ 63,2

+ | Ring te nhiên _

332786 [28,1 684,68 | 07

84,96 03 145,1 1/2

10784 [09 |

11835,0 100

Khu Bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến có tổng diện tích đất tự nhiên là

11835 ha Qua biểu 2.1 cho thấy đất lâm nghiệp chiếm tỷ trọng cao, chiếm.đến 91,3% tổng diện tích tự nhiên của Khu vực Điều này nói lên rằng tiềm.năng phát triển lâm nghiệp của khu vực là rất lớn

trên bao gồm các cây gỗ lớn như: Chò chỉ (Parashorea chinensis Wang Hsie),

Re (Lauraceae Juss), Gidi (Michelia mediocris Dandy), Sến (Shorearoxburghii G.Don) ting dui gồm các cây chịu bóng: Dé Castanopsis, Vàng

anh (Saraca dives Pierre)

Theo số liệu nghiên cứu về đa dạng loài thực vật rừng cho rừng tự nhiên Thượng Tiền, xác định được KBT có các loài thực vật bậc cao thuộc

các chỉ, lớp, ngành sau:

Ngành Dương xi (Polypodiophyta): l3 bọ, 22 chỉ, 7 loài

Ngành Hạt trần Pynophyta hay Gymnospermatophyta: \chi, 1 họ, 1 loài

Ngành Hạt kín Magnoliophyta hay Angiospermatophyta: 74 họ, 232 chỉ, 283 loài.

Những họ có nhiều loài, gồm: họ Ba mảnh vỏ (Euphorbiaceae Juss)

với 11 loài, họ Dâu tim (Moraceae Link) với 8 loài, họ Long não (Lauraceae

Juss.) với 7 loài, họ Vang (Caesalpiniaceae R.Br với 6 loài KBT có một sốloài cây được công nhận là cây gỗ quý của Việt Nam cần được bảo tổn, như:

Thong tre (Podocarpus bjevVfolius Foxw), Lat hoa (Chukrasia tabularis A.

Juss), Chd chỉ (Parashored chinensis Wang Hsie) Trong những năm gin

đây để góp phần vào quá trình phục hồi rừng, công tác trồng rừng theo PAM,

327 và trồng rừng đặc dụng đã đưa vào trồng thêm các loài có khả năng sinh

trưởng và phát triển tốt như: Luồng (Dendrocalamus membranaceus Munro),

Lit (Chukrasia tabularis A Juss),

* Hệ động vật

Do đặc điểm về vị trí địa lý và địa hình nên địa hình của Khu bảo tồi

tương đối hiểm trở, rừng tự nhiên còn nhiều kéo liền thành một dai nên động

vật còn nhiều Hiện nay thống kê được 280 loài động vật thuộc 86 họ và 25'bộ, trong đó phát hiện một số loài có giá tri, loài quý hiếm, đang có nguy codiệt vong cần được bảo vệ, các loài được đưa vào Sách Đỏ, như: Gấu ngựa.Ursus thibethanus, Báo gắm Neofelis nebulosa, chim Công Pavomulticus

imperato.

22 BOI TƯỢNG VA ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

* VỀ déi tượng nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu của dé tải là 4 trạng thái thảm thực vật: rừng, trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi và trảng cỏ cây bụi Các trạng thái

thảm thực vật khác trong khu vực không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài

~ Trạng thái rừng trung bình: đây là diện tích rừng tự nhiên, thành phầnthực vật còn lại tương đối phong phú; mật độ bình quân của cây gỗ biến động

từ 425 cây/ha đến 693 cay/ha; độ tàn che bình quân 64,3%; đường kính ngang ngực bình quân (Da) biến động từ 18,0 cm đến 24,3 cm; chiều cao vit ngọn bình quân (Hụn) từ 14,1m đến 17,0 m; độ che phủ cây bụi thảm tươi từ 51%; diện tích rừng phân bố từ độ cao '200m đến độ cao 1.100 m, với độ dốc mặt

đất từ 8 - 40”,

~ Rừng nghèo: là rừng tự nhiên sau khi bị khai thác chọn vào những.

năm 80 của thé kỷ XX mult độ bình quân của cây gỗ từ 219 cây/ha đến 521

cây/ha; độ tàn che bình: quân 51,7%; đường kính ngang ngực (Dy) từ 12,3 em

đến 21,8 cm; chiều cao vút ngọn (Hyy) từ 1 1,9m đến 16,5 m; độ che phủ cây.

yi thảm tươi bình quân 52%; diện tích phân bó từ độ cao 200m đến 1.000m,

độ dốc mặt đất từ 8 - 35°.

~ Rừng phục hồi: là diện tích rừng phục hồi sau khi khai thác trắng và

diện tích sau nương rẫy Mật độ bình quân của cây gỗ biến động từ 412cây/ha đến 773 cây/ha; độ tàn che bình quân 51,5%; đường kính ngang ngực

từ 12,1 em đến 17 em; chiều cao vút ngọn (hy) từ 10,9 đến 14,9 m; độ che

phủ cây bụi thảm tươi bình quân 52%; di

* VỀ địa bàn nghiên cứu: Luận văn thực hiện tại Khu BTTN Thượng Tiến

-huyện Kim Bôi - tinh Hòa Bình, trạng thái thực vật chủ yếu gồm: rừng trung.bình, rừng nghèo, rừng phục hồi và trang cỏ

2.3, PHAM VI NGHIÊN CỨU

Trong khuôn khổ có giới hạn về thờï gian của luận văn cao học đề tài chỉ tập trung vào nghiên cứu một số nhân tố ảnh hưởng đến khả năng giữ.

nước của đất đưới một số trạng thái thảm thực vật phổ biển ở lưu vực thuộcKhu BTTN Thượng Tiến, huyện Kim Bôi, tỉnh Hòa Bình Đây là một trongnhững khu vực mà thảm thực vật được bảo vệ tương đối tốt, ít bị biến động

trong những năm gin đây Nó đảm bảo tinh ổn định của đối tượng trong suốt.

thời gian nghiên cứu Ngoài ra, đây cũng là một lưu vực kín, độc lập thuận

tiện cho việc điều tra và nghiên cứu ảnh hưởng của những nhân tố tự nhiên

đến khả năng giữ nước chia đất.

tích phân bố từ độ cao 100m đến

CHUONG 3

MỤC TIÊU, GIỚI HAN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CUU

3.4 MYC TIÊU NGHIÊN COU

* Mục tiêu chung: Góp phần quản lý có hiệu quả rừng phòng hộ nguồn

nước ở khu Bảo tồn Thiên nhiên Thượng Tiến

* Mực tiêu cụ thể:

~ Xác định được khả năng giữ nước của đất và những nhân tố ảnhhưởng đến khả năng giữ nước của đất dưới một số trang thái thảm thực vật &khu Bảo tồn Thiên nhiên Thượng Tiền

~ Đề xuất diện tích rừng phòng hộ cần thiết nhằm đảm bảo giữ nước và tiết kiệm diện tích đất cho các hoạt động kinh tế - xã hội khác ở Khu bảo tồn

'Thiên nhiên Thượng Tiến

32, GIỚI HAN NGHIÊN CỨU

~ Do giới hạn về thời gian và kinh phí thực hiện, nên luận văn chỉ tậptrung nghiên cứu ảnh hưởng của các trạng thái thảm thực vật tới độ dm và

lượng nước trong đất

= Các nhân tố ảnh hưởng đến độ Ẩm và lượng nước trong đất được

nghiên cứu là đặc điển› cấu trúc rừng, điều kiện thd nhưỡng, địa hình Day là

những nhân tố chủ yết: tạo uên sự khác biệt về độ Am và lượng nước trong đất

ở khu vực nghiên cứu Lượng mưa là nhân tố anh hưởng đến độ ẩm đất trong.những thời điểm cụ thể, nhưng khi nghiên cứu sự khác biệt về độ ẩm đất ở các

trạng thái thâm thực vật khác nhau thi lượng mưa không được đưa vào phân

tích, vì lượng mưa trong khu vực nhỏ được xem là đồng nhất đối với tắt cả

các trang thai thâm thực vật.

3⁄4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

~ Nghiên cứu đặc điểm về phân bố, diện tích va cấu trúc của một số

trạng thái thảm thực vật ở khu BTTN Thượng Tiến

~ Nghiên cứu đặc điểm độ ẩm và độ xốp đất dưới một số trạng thái thảm.

thực vật trong khu vực nghiên cứu.

~ Nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến độ ẩm đắt dưới một số thảm

thực vật ở khu vực nghiên cứu

~ Nghiên cứu khả năng giữ nước của dat ở một số trạng thái thảm thực

vật ở khu BTTN Thượng Tiến

~ Nghiên cứu tỷ lệ diện tích rừng phòng hộ cần thiết ở khu bảo tồn thiên

nhiên Thượng Tiến

3.4, PHUONG PHÁP NGHIÊN COU

3.4.1 Phương pháp luận

Khả năng giữ nước là một trong những chức năng sinh thái quan trọng

của rừng, Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định vai trò giữ nước của rừngtrong việc giảm thiểu lũ lụt, hạn hán và giảm nhẹ nhiễu thiên tai khác Tuynhiên, hiệu quả giữ nước của rừng không Ổn định, thường xuyên thay đổi vàphụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: địa hình, thổ nhưỡng, điều kiện.khí hậu, diện tích và cấu trúc rừng

Vi vậy, khi nghiên cứu khả năng giữ nước của rừng cần điều tra, phân

tích hiệu quả của nó trong mối liên hệ với các nhân tố ảnh hưởng khác Trong.luận văn này tập trung điÊU te: và xác định một số chỉ tiêu phản ánh khả năng,gitt nước của rừng như: độ dan dat, độ xốp đất và đặc điểm của điều kiện khítượng thủy văn, đặc điểm phân bố của rừng và các thảm thực vật khác trong

khu vực nghiên cứu.

Kha năng giữ nước của đất phản ánh quản độ trữ ẩm của đất.Lượng nước

trong đất ở một thời điểm được phản ánh qua độ im đất Vì vậy, nghiên cứu độ trữ

ẩm cũng chính là xác định được khả năng chứa nước của đất, còn nghiên cứu độ

ẩm đất cho ta xác định được lượng nước có trong đắt tại thời điểm 46,

3.4.2 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu

3.4.2.1 Ngoại nghiệp

* Lựa chọn các trạng thái thảm thực vật

Luận văn chọn bốn trạng thái TTV có tỷ lệ diện tích lớn nhất trong

tổng số 10 kiểu trạng thái của khu vực Diện tích của bốn trạng thái TTV đề

tài nghiên cứu chiếm tỷ lệ 92,8% tổng diện tích của cả khu vực, các trạng thái

đó gồm: rừng trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi (gdm Ia và 11B) và trạng,

thái tring cỏ.

* Số lượng và lựu chon OTC

Số lượng và cách lựa chọn ÔTC là yếu tổ ảnh hưởng lớn đến độ chính

xác của các kết luận thống kê, đảm bảo sự phù hợp giữa kết quả nghiên cứu với thực tiễn Trong điều kiện nghiên cứu của học viên Cao học, dé tài đã kết hợp các nguyên tắc của phương pháp chọn mẫu điễn hình kết hợp với chọn mẫu trải đều trong cả miền phân bố rộng của đối tượng nghiên cứu.

~ Số lượng OTC: Tỗng số OTC là 40 6, trong đó ở mỗi trạng thái TTV

~ Điện tích OTC: OTC được lập có diện tích 400m”, kích thước 20m x

chuẩn trong cùng mộttrạng thái được bố trí

20m.

~ Cách lập ÔTC: khi lập ÔTC, chọn cạnh đưới của ô trước, sau đó xác

định ba cạnh còn lại Vị trí đặt 6 cách đỉnh dông ít nhất 50 ~ 60m.

* Phương pháp thu thập số liệu.

BE có đủ lượng thông tin cần thiết cho các nội dung nghiên cứu, đề tài

đã áp dụng các phương pháp thu thập thông tin sau.

~ Thừa kế số liệu thứ cắp của Khu bảo tồn như: lượng mưa, nhiệt độ, 46

Ấm không khí trong 3 năm (2003 đến 2005); tài liệu đất dai thé nhưỡng năm.

2005, điều kiện dân sinh kinh tế năm 2005

~ Vị trí của các ô tiêu chuẩn được xác định bằng máy định vị GPS, sau

đó được tích trên bản đồ nhờ phần mén Mapinfo

~ Điều kiện địa hình:

+ Độ đốc mặt đất: Được đo bằng địa bản cằm tay tại sườn dốc nơi đặt

OTC Trong mỗi OTC đo 10 vị trí khác nhau va lấy trị số trung bình.

+ Hướng đốc: Được xác định bằng địa bàn cm tay

+ Điểu kiện thé nhưỡng: Ngoài các chỉ tiêu cô trong tài liệu thứ cấpchúng tối điều tra thêm các chỉ tiêu về điều kiện thổ nhưỡng bao gồm:

+ Độ dim đất: Độ ẩm đất được điều tra ở các độ sâu khác nhau (0 ~

10em; 20 ~ 30 cm, 30 ~ 60 cm, 8Ú ~ 100 em và trên 100 cm), chỉ tiêu này

được lấy mẫu hàng ngày vào lúc 8 giờ 30 — 9 giờ 30 phút tại các OTC, nếu.trường hợp gặp hôm trời mưa thì sau khi hết mưa tiến hành lấy mẫu

+ Tỷ trọng và dung, wong đất: Xác định ty trọng và dung trọng đất cho.

các tầng đất 0 — 10cm; 20 — 3i, 50 ~ 60cm Phương pháp lấy mẫu như sau:đào phẫu diện, sau đó dùng ống dung trọng lấy mẫu ở các ting đất

+ Độ xốp của đất: Độ xốp của đất được xác định thông qua dung trọng,

và tỷ trọng đất.

~ Cấu trúc thâm thực vật:

+ Đường kính thân cây Dis (hay đường kính ngang ngực): Được xác

định qua việc do chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m.

+ Chiều cao vút ngọn (Hyy): Chiều cao vút ngọn cây rừng được do

bằng thước đo cao Blume - Leiss và thước day với độ chính xác đến dm

+ Độ tàn che (TC, %), che phủ (CP, %) và thảm khô (TK, 96) được xác

định bằng thước đo độ tàn che quang học nhờ phương pháp đo hệ thống 80

điểm ngẫu nhiên trong OTC

~ Xác định độ trữ Âm toàn phần (độ ẩm đất tối đa): Độ trữ ẩm toàn

phần của đất được xác định theo giả thiết là độ ẩm đắt ở trang thái khi toàn bộ.phần rỗng trong đắt được chứa đầy nước

+ Lấy mẫu đất theo các ting tại các OTC và tại một số phương thức

canh tác thuộc khu vực nghiên cứu.

3.4.2, 2, Nội nghiệp

* Phân bố diện tích các trạng thái thảm thực vật được xác định qua bản

đồ kỹ thuật số (bản đồ hiện trạng rừng Tây Bắc) của viện Điều tra Quy hoạch

rừng (năm 2002) Từ bản đồ hiện trang đề tài cắt lấy phần ranh giới Khu

BTTN Thượng Tiến, thiết lập lưới ô vuông cho toàn khu vực Từ đây cơ sở

dữ liệu được xây dựng trên lưới ô vuông Các thông tin về trạng thái rừng,được chuyển từ bản đồ hiện trạng Tây Bắc sang Bằng sử dụng phần mềmMapinfo xây dựng được bản đồ phân bố các trang thái thảm thực vật tại khu

vực nghiên cứu Diện tích của các trạng thái được tính dựa vào phần mềm

Visual Foxpro thông quia hệ thông lưới ô vuông,

* Các chỉ tiêu điều tra cấu trúc rừng được thống kê và xác định theophương pháp nghiên cứu trong lâm sinh học và điều tra rừng

~ Các giá trịDy; Hyy được xác định bằng phương pháp thống kê trong

cây trong OTC (cá⁄Ó7C)

Hy chiều cao vit ngọn (m)

G: tiết điện ngang

fli hình số, lấy bình quân lả 0,5

~ Tính độ tan che (TC)

net TC= 2 64) Trong đó:

nụ: số điểm gặp tán.

nạ: số điểm gặp mép tán

* Các chỉ tiêu dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, độ trữ Âm toàn phan của đắt.được xác định theo phương pháp phân tích truyền thống trong phòng thí

nghiệm tại trường Dei '!ộc Tam nghiệp.

= Tính độ xốp của dat: X% = “Đan Gs)

Trong đó:

X: độ xốp đất (%)

d: tỷ trọng đấtD: dung trọng đất

~ Tính độ ẩm đất theo công thức:

we) = BM s100 69)

Trong dé:

@7)

a: khối lượng ống lầy mẫu.

d: khối lượng đất khô tuyệt đối

e: khối lượng ống và đất sau khi đã bão hoà nước.

* Khi phân tích mối liên hệ giữa các đại lượng, đề tài đã áp dungphương pháp thống kê toán học với sự hỗ trợ của phần mềm EXCEL

* Đề xuất diện tích ring phòng hộ cần thiết cho khu vực:

~ Theo nghĩa srg thi diện tích rừng cần thiết được hiểu là diện tích.rừng tối thiểu mà vẫn dim bảo được các chức năng phòng hộ của nó như giữ

ẩm đất cho cây trồng, ngăn cản được lũ lụt, ngăn cản được quá trình bồi lắp

lòng hd, Ổn định được điều kiện khí hậu, bảo vệ được mức da dạng sinh

học Tuỳ theo mục đích phòng hộ mà diện tích rừng phòng hộ có thể được.xác định ở mức cao hay thắp hơn

~ Định hướng nghiên cứu của là xác định mục đích phòng hộ canthiết để duy trì độ ẩm thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của thực vật Độ

im đất thích hợp là độ ẩm đạt 60% độ trữ ẩm toàn phần (Lê Văn Khoa,

Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Nghiệp, Cái Văn.

“Tranh, phương pháp phân tích đất, nước và phân bón cây trong, Nhà xuất bản

Giáo dục) [36].

~ Độ am đất thích hợp bình quân của khu vực (Wag, %) được tính như

sau:

Woo (%6) = 60 x Wre (%)/100 G8) Trong đó:

dm bình đắt bình quân ở khu vực.

trữ dm toàn phần bình quân ở khu vực

~ Diện tích rừng cần thiết được xác định trên cơ sở sử dụng phương.trình liên hệ giữa độ âm đất với các nhân tố dith hưởng độ tàn che (TC, %), độ.che phủ (CP, %), thảm khô (TK, %), độ xốp (X, %), độ cao (C, m), độ dốc.(D, độ) của từng loại rừng khác nhau và phần mềm FOXPRO

Phin mềm FOXPRO được sứ dụng gồm 3 chương trình:

+ Tính độ ẩm đất cho các ô vuông trên lưới theo độ tàn che, độ che

So đồ 3.1: Quá trình thu thập và xử lý số liệu

Thu thập thông tin Su kế: E8 giễn Thu thập thông tin

về điều kiện địa ky xá nage] k 9 ho 8 xb,

Bas TH two |] ering đệm th | |S ma

thổ nhường, dân và phân bé rừng tang

= Những phương trình phản ánh quy luật

của các nhân tố đến độ âm đất dưới một sốthảm thực vật phổ biến

= Đề xuất diện tích và phân bổ rừng phòng

hộ cần thiết cho khu vực.

CHƯƠNG 4

KET QUA NGHIÊN COU VA THẢO LUẬN

41 PHAN BO DIỆN TÍCH VA CÁU TRÚC CUA CÁC TRẠNG THÁI THẢM.

THỰC VAT

‘Tham thực vật giữ vai trò rất quan trọng đối với chu trình cân bằng.

nước trong hệ sinh thái rừng nhờ khả năng giữ nước của tán lá, làm giảm

động năng của hạt mưa, ngăn cản đòng chảy bề mặt, giảm bốc thoát hơi nước

từ mặt đất và chuyển hoá dòng chảy mặt thành dòng chảy ngim Tác dung

gitt nước của thảm thực vật không chỉ phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc macòn phụ thuộc chặt chẽ vào sự phân bố của nó trên mặt đất Vì vậy, khinghiên cứu tác dụng giữ nước của các thảm thực vật edn nghiên cứu đặc điểmcấu trúc và đặc điểm phân bé của chúng

4.1.1 Diện tích và phân bố lớp thãm thực vật

Qua bản đồ phân bố hiện trạng của khu vực nghiên cứu cho thấy khu

vực nghiên cứu có 10 trạng thái thảm thực vật phổ biến Chúng được phân bố

ở các độ cao, độ dốc và các dạng địa hình khác nhau, dẫn đến ảnh hưởng

khong giống nhau đến dat rừng cũng như độ ẩm đất và kha năng giữ nước của

rừng Số liệu phân bố, diện tích các trạng thái thực vật của khu vực nghiên.

cứu được tổng hợp và thé hiện qua biểu 4.1 và trên ban đổ 4.1

Qua biểu 4.1 cho (bấy tổng diện tích của khu vực nghiên cứu là 561 1,9

hha, bao gồm 10 trạng t7 Tzong đó, trạng thái rừng nghèo có diện tích phân bố

lớn nhất là 1487,9 ha, chiếm 26,5%, sau đến rừng phục hồi (W/A và IIB) với

diện tích là 1374,3 ha, chiếm 24,5%, tiếp đến là trạng thái rừng trung bình với

liện tích là 1320,0 ha, chiếm 23,5% và thấp nhất là trạng thái tring cỏ có diện

tích là 1025,5 ha, 18,3% Bén trang thái thảm thực vật này có điện tích lên tới 5207,7 ha, chiếm đến 92,8% tổng diện tích khu vực nghiên cứu Các

trạng thái còn lại chiếm tỷ lệ rất ít Cụ thể, nương rẫy chiếm 4,6%; lúa màuchiếm 0,9%; đất dân cư chiếm 0,8%; rừng tre nứa 0,7% và ít nhất là diện tích.núi đá chiếm 0,2%

#'ze61 |r'6tgt | russt| r'eese | €I6| #209 | rsz | eevee | e0 | 6s ugh

9% | ous 6œ |vie| ose | oo | ou | eso | #$p 4 ưng

ze_| es 60 Loo} ec | oo | sor | ez 0 soi

081 | €8i | o'sst | €891 | ES | S19 so #96 Sse S61 | vit rq ata Sry

£0et | rosy | 6II€ | 6sc9 | 0081| £zzI | CU £4301 | ove +0 qua Sunn Sung.