Nghiên cứu phát triển các mô hình sinh thái rừng phòng hộ ven hồ Hòa Bình (thí điểm tại Tiểu khu 54 lòng hồ Sông Đà và khoảnh 3 xã Thung Nai, huyện Cao Phong tỉnh Hòa Bình

Bảng 3.2: Đặc trưng các yếu tố khí tượng khu vực nghiên cứu Bảng 3.3: Dân số và lao động khu vực nghiên cứu Bảng 3.4: Hiện trạng các mô hình nghiên cứu Bảng 3.5: Nhiệt độ và lượng mưa qu

Trang 1

LUẬN VĂN THẠC SỸ NĂM 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ OANH

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CƯÚ PHÁT TRIỂN CÁC MÔ HÌNH SINH THÁI RỪNG PHÒNG

HỘ VEN HỒ HOÀ BÌNH (THÍ ĐIỂM TẠI TIỂU KHU 54 LÒNG HỒ SÔNG

ĐÀ VÀ KHOẢNH 3 XÃ THUNG NAI, HUYỆN CAO PHONG

TỈNH HOÀ BÌNH)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội, 2012

Trang 2

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ OANH

ĐỀ TÀI

NGHIÊN CƯÚ PHÁT TRIỂN CÁC MÔ HÌNH SINH THÁI RỪNG PHÒNG

HỘ VEN HỒ HOÀ BÌNH (THÍ ĐIỂM TẠI TIỂU KHU 54 LÒNG HỒ SÔNG

ĐÀ VÀ KHOẢNH 3 XÃ THUNG NAI - HUYỆN CAO PHONG

TỈNH HOÀ BÌNH)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Chuyên nghành: Khoa học môi trường

Mã số: 60 85 02

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN VĂN THỤY

Hà Nội, 2012

Trang 3

3

MỤC LỤC

Lời cảm ơn Danh Mục Bảng

Danh Mục hình

Các từ viết tắt

Mở đầu 1

Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 3

Kết quả các nghiên cứu chức năng sinh thái rừng trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1.1 Trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 7

Chương 2 Đối tượng, mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 14

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 14

2.2 Mục tiêu nghiên cứu 14

2.3 Nội dung nghiên cứu 15

2.4 Phương pháp nghiên cứu 15

2.2.1 Phương pháp ngoại nghiệp 15

2.2.2 Phương pháp nội nghiệp 18

2.2.2.1 Phương pháp kế thừa 18

2.2.2.2 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 18

2.2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 19

Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 20

3.1 Khái quát đánh giá các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu 20

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 20

3.1.1.1 Vài nét về khu vực phòng hộ sông Đà và thuỷ điện Hoà Bình 20

Trang 4

4

3.1.1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 22

a Vị trí địa lý 22

b Địa hình 22

c Khí hậu 23

d Thuỷ văn 24

e Điều kiện thổ nhưỡng 25

g Tài nguyên rừng 26

h Tài nguyên động vật 28

3.1.2 Điều kiện Kinh tế- xã hội 29

3.1.2.1 Những tác động của hồ chứa Hoà Bình tới đời sống kinh tế xã hội và môi trường vùng ven hồ 29

3.1.2.2 Dân số, dân tộc và lao động 29

a Dân số 30

b Đặc điểm kinh tế 31

3.2 Hiện trạng các mô hình trồng rừng phòng hộ xây dựng tại khu vực nghiên cứu 33

3.3 Diễn biến của một số yếu tố khí tượng tại khu vực nghiên cứu 35

3.4 Diễn biến thảm thực vật tại các mô hình nghiên cứu 38

3.5 Hiệu quả chống xói mòn của các mô hình nghiên cứu 40

3.6 Hiệu quả điều tiết dòng chảy bề mặt tại các mô hình nghiên cứu 44

3.7 Ảnh hưởng của các mô hình tới tính chất đất 47

3.8 Lượng rơi rụng tại các mô hình nghiên cứu 50

3.9 Nghiên cứu lượng dinh dưỡng bị mất theo các dòng chảy bề mặt tại các mô hình nghiên cứu………25

3.10 Nghiên cứu phát triển các mô hình phục hồi rừng phòng hộ xung yếu ven hồ sông Đà tỉnh Hoà Bình 3.10.1 Các giải pháp kỹ thuật 57

3.10.2 Các giải pháp kinh tế-xã hội 60

Kết luận và khuyến nghị 62

Trang 5

5

Kết luận 62

Khuyến nghị 63

Tài liệu tham khảo 64

Phụ lục

Trang 6

6

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Diê ̣n tích các loa ̣i đất vùng xung yếu sông Đà tỉnh Hòa Bình

Bảng 3.2: Đặc trưng các yếu tố khí tượng khu vực nghiên cứu

Bảng 3.3: Dân số và lao động khu vực nghiên cứu

Bảng 3.4: Hiện trạng các mô hình nghiên cứu

Bảng 3.5: Nhiệt độ và lượng mưa quan trắc được tại khu vực nghiên cứu

Bảng 3.6: Diễn biến thảm thực vật tại một số mô hình nghiên cứu

Bảng 3.7: Lượng xói mòn tại các mô hình nghiên cứu qua các năm thu thập

Bảng 3.8: Chi phí nạo vét bùn do xói mòn gây ra ta ̣i các mô hình rừng trồng năm

2011

Bảng 3.9: Diễn biến dòng chảy bề mặt tại các mô hình nghiên cứu

Bảng 3.10 Kết quả phân tích một số tính chất lý hoá học đất tại các mô hình nghiên cứu

Bảng 3.11: Ảnh hưởng của các mô hình nghiên cứu đến lượng rơi rụng

Bảng 3.12: Sự rửa trôi các chất dinh dưỡng tại một số mô hình nghiên cứu theo các dòng chảy bề mặt

Bảng 3.13: Chi phí bị mất từ hàm lượng các chất dinh dưỡng bị rửa trôi tại các mô hình rừng trồng năm 2011

Bảng 3.14 Đề xuất bổ sung một số giải pháp kỹ thuật

Trang 7

7

DANH MỤC HÌNH

Biểu đồ 1 Diễn biến về số lượng các loài cây tái sinh của các mô hình nghiên cứu Biều đồ 2 Lượng đất mất do xói mòn tại các mô hình nghiên cứu

Biểu đồ 3 Lượng dòng chảy bề mặt tại các mô hình nghiên cứu

Biểu đồ 4 Lượng rơi rụng tại các mô hình nghiên cứu

Trang 8

MH1 : Mô hình trồng cây bản địa xen cây dược liệu

MH2 : Mô hình trồng Luồng thuần loài

MH3 : Mô hình Nông lâm kết hợp

MH4 : Mô hình Làm giàu rừng

MH5 : Mô hình cây bản địa đa tác dụng

MH6 : Mô hình trồng Keo lai xen cây bản địa

MH7 : Mô hình trồng cây cốt khí xen cây bản địa

MH8 : Mô hình trồng Luồng xen cây bản địa

Trang 9

9

MỞ ĐẦU

Vùng đầu nguồn sông Đà là vùng phòng hộ có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của đất nước ta Trong những năm qua, cùng với việc xây dựng đập Hoà Bình là việc khai thác rừng bừa bãi, tập quán canh tác trên đất dốc không đúng kỹ thuật của dân cư địa phương rất phổ biến (như đốt nương làm rẫy và thức sử dụng đất không hợp lý ) Hậu quả là tài nguyên đất, rừng nơi đây đang đứng trước nguy cơ suy thoái nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng Điều này gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái, kinh tế xã hội cũng như đời sống cộng đồng dân cư trong khu vực Do vậy, việc phục hồi, bảo vệ và phát triển rừng phòng

hộ đầu nguồn khu vực xung yếu nói chung và ở khu vực vùng lòng hồ sông Đà nói riêng đang là vấn đề cấp bách trong những năm gần đây

Theo Đặng Huy Huỳnh (1990), diện tích lưu vực hồ Hoà Bình là 2.567.000

ha, trong đó diện tích rừng trên lưu vực chỉ còn 266.000 ha Lượng bùn cát lắng đọng hàng năm do mưa, bão, trượt lở trung bình khoảng 83,6 triệu tấn Với tốc độ

đó sau 25 năm lòng hồ thuỷ điện Hoà Bình sẽ mất 60% dung tích chính Theo Lưu Danh Doanh (Trung tâm khảo quản lý và khảo sát môi trường) [38] thì “Lưu vực sông Đà và hồ chứa Hoà Bình thuộc khu vực có cường độ xói mòn vào loại mạnh nhất so với các lưu vực sông khác ở nước ta Trung bình hàng năm trên 1km2 bị mất

đi khoảng 20.000 - 40.000 tấn đất màu Mức độ bồi lắng của hồ Hoà Bình thuộc loại nghiêm trọng”

Nguyên nhân của tình trạng trên là do rừng phòng hộ trong khu vực đã, đang

bị suy thoái nghiêm trọng, chức năng phòng hộ và bảo vệ môi trường của rừng bị suy giảm Hậu quả trực tiếp của việc mất rừng và suy thoái rừng là xói mòn, mất đất, bồi lắng lòng hồ do các nguyên nhân khác nhau Do vậy, kiểm soát sự mất đất

do xói mòn đã trở thành vấn đề mang tính cấp thiết Một trong những biện pháp quan trọng là trồng rừng hay phục hồi lại rừng đã mất Trong những năm qua, nhà nước đã triển khai rất nhiều các chương trình, dự án nhằm khôi phục lại diện tích rừng đã bị tàn phá tại khu vực ven hồ sông Đà (như chương trình PAM, dự án 661,

Trang 10

10

dự án RENFODA- JICA ) Các chương trình, dự án đã thiết kế và triển khai nhiều

mô hình trồng rừng và bước đầu mang lại những hiệu quả nhất định về mặt môi trường vùng đầu nguồn Tuy vậy, những nghiên cứu chuyên sâu mang tính quan trắc theo thời gian của các công trình trên còn hạn chế Vì vậy để đóng góp các cơ

sở khoa học cho vấn đề này, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu phát triển các

mô hình sinh thái rừng phòng hộ ven hồ Hoà Bình (Thí điểm tại tiểu khu 54 lòng hồ sông Đà và Khoảnh 3 xã Thung Nai, huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình)”.

CHƯƠNG 1

Trang 11

11

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Khái quát các nghiên cứu chức năng sinh thái rừng trên thế giới và ở Việt Nam 1.1.1 Trên thế giới

Việc nghiên cứu về sinh thái rừng và ảnh hưởng của rừng trồng đến môi trường đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm Nhiều nghiên cứu đã khẳng định vai trò to lớn của rừng trong việc phòng hộ đầu nguồn Các chức năng phòng hộ của rừng bao gồm cả việc giữ đất và do đó kiểm soát xói mòn và quá trình lắng đọng bùn cát, điều tiết dòng chảy, hạn chế lũ lụt, cung cấp nguồn nước, kiểm soát chất lượng nước Việc mất đi lớp thảm phủ rừng do việc khai thác gỗ bừa bãi hoặc sử dụng đất không hợp lý ở vùng đầu nguồn có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với vùng hạ lưu (Hamilton và King, 1993)[43]

Ở các nước phát triển trên thế giới, việc nghiên cứu về sinh thái rừng nói

chung và sinh thái rừng trồng nói riêng đã được rất nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và giới thiệu trong các tài liệu và diễn đàn quốc tế từ đầu thế kỷ 20 Các nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của rừng trồng tới lập địa Mấy chục năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về rừng đã bước đầu cho thấy sự thoái hóa lập địa do

khai thác rừng Thông Pinus radiata với chu kỳ ngắn ở Úc Theo các tác giả, có tới

90% chất dinh dưỡng trong sinh khối bị lấy đi khỏi rừng khi khai thác Turvey (1983) [35] cũng cho rằng sự thay thế rừng Bạch đàn tự nhiên bằng rừng Thông

Pinus radiatan với chu kỳ chặt 15- 20 năm cũng làm giảm độ phì của đất do khai

thác gỗ Mặt khác, tầng thảm mục dày và khó phân giải của Thông cũng làm chậm

sự quay vòng của các nguyên tố khoáng và đạm ở các lập địa này

Các nghiên cứu của các tác giả cũng quan tâm nhiều tới vai trò của rừng trong việc phòng hộ môi trường, đề cập tới vấn đề dinh dưỡng đất, chế độ nước, khả năng ngăn cản xói mòn, dòng chảy Tác giả Gosh (1978) [35] đã đánh giá ảnh hưởng của rừng trồng Bạch đàn đến chế độ nước và chất dinh dưỡng trong đất tại

Ấn Độ và nhiều vùng trên thế giới nhưng chưa có những kết luận khẳng định Theo

Trang 12

Trong vùng nhiệt đới, rừng cây mọc nhanh ảnh hưởng đến đất không chỉ ở việc tiêu thụ dinh dưỡng Tốc độ tuần hoàn vật chất cũng diễn ra một cách nhanh chóng hơn Khi trồng rừng thì có một yếu tố quan trọng là khi đó có sự đảo lộn quá trình trao đổi vật chất giữa rừng và đất khi thay thế các hệ sinh thái tự nhiên đa dạng bằng một hệ sinh thái nhân tạo độc canh có sự tác động của con người

Những nghiên cứu gần đây tập trung tìm hiểu về các chức năng sinh thái môi trường của rừng Theo Lee Soo-hwa (Lee-Soo-hwa, 2007

(http://www.korea.net/news/news) cho rằng đất rừng tốt có thể thấm được khoảng 250 mm nước mưa trong một giờ Tuy nhiên, theo ông thì rừng Thông qua tác động tới cấu trúc sẽ không tốt cho cải thiện nguồn nước thậm chí còn làm tăng

sự thiếu nước do làm cho một lượng nước lớn bị ngăn giữ lại từ các tầng tán và bốc hơi Ngược lại, khi rừng được cải thiện tầng tán thì sẽ tạo điều kiện cho nước mưa thấm vào đất nhiều hơn, đất lưu giữ được nước tốt hơn và sự chiếu sáng sẽ làm cho các vi sinh vật đất như giun hoạt động tốt hơn Vì vậy có tác dụng duy trì nguồn nước và cải thiện nguồn nước tốt hơn

Theo Farley và cộng sự (2005) [35] đã chỉ ra rằng khi đất trảng cỏ và đất cây bụi chuyển sang rừng trồng thì lượng dòng chảy năm giảm đi 44% và 31% Tác động làm giảm dòng chảy kiệt của rừng trồng còn thể hiện rõ hơn cả lượng dòng chảy trung bình năm Theo Nisbet (2001)[35], rừng có thể có tác dụng làm giảm dòng chảy mặt và chống xói mòn tốt; tuy nhiên các hoạt động trồng rừng và tác

Trang 13

đó sẽ chậm hơn rất nhiều tuỳ thuộc vào đặc điểm của hệ thống nước ngầm nơi đó Ngoài ra, những khoảng trống ở phần trên sườn dốc có thể gây ra ảnh hưởng đối với sản lượng nước thấp hơn ở phần dưới sườn dốc Vì vậy, cần ưu tiên lựa chọn vùng trồng rừng cho hợp lý trên quan điểm quản lý nguồn nước

Theo M Guardiola và cộng sự (2010)[35], việc thay thế các rừng cây bản địa bằng rừng Cao su ở Nam Keng (Trung Quốc) và ở Pang Khum (miền Bắc Thái Lan) đã làm tăng lượng bốc thoát hơi nước, do đó làm giảm dòng chảy cũng như lượng nước được tích trữ trong lưu vực Mặc dù, việc trồng rừng và những biện pháp bảo tồn đất có những tác dụng nhất định trong việc giảm đỉnh lũ nhưng ít có trường hợp nào cho thấy các biện pháp đó có tác dụng làm tăng dòng chảy kiệt

Nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy việc trồng rừng đã làm giảm sản lượng nước bình quân và dòng chảy trong mùa khô của lưu vực Trong không ít trường hợp, dòng chảy kiệt bị giảm đáng kể sau khi trồng rừng Tuy nhiên, trong một số trường hợp nó lại tăng dòng chảy ngầm và dòng chảy kiệt nhờ có việc làm tăng tính thấm nước của đất Trung bình sự giảm sản lượng dòng chảy do trồng rừng biến động trong khoảng từ 50 mm/năm đối với vùng khô cho đến 300 mm/năm đối với vùng ẩm ướt Điều đó có thể làm giảm sản lượng nước tương đối năm ở mức 20 - 40% (Ge Sun và cộng sự, 2005).[35]

Trang 14

14

Sự ảnh hưởng của rừng trồng tới dòng chảy không chỉ ở diện tích mà còn sự phân bố của nó và các biện pháp tác động vào rừng Ảnh hưởng sự phấn bố không gian của rừng tới nguồn nước đã được nghiên cứu một cách khá hệ thống trong công trình của Carsten và cộng sự (2007)[35] Công trình này đã thừa nhận vai trò của rừng đối với việc cải thiện nguồn nước và chu trình vật chất; đồng thời nghiên cứu này cũng khẳng định rằng ảnh hưởng của rừng tới nước trên quy mô rộng vẫn cần được nghiên cứu nhiều hơn nữa

Nghiên cứu sử dụng đất rừng phòng hộ đầu nguồn cũng được quan tâm Các

mô hình sử dụng đất đã được xây dựng có thể kể tới như: mô hình du canh của Conklin, 1975; tiếp đó là phương thức Taungya được U.Pankle đề xuất năm 1806 Phương thức Taungya của Pankle là trồng xen cây nông nghiệp ngắn ngày vào rừng Tếch chưa khép tán Đến năm 1977 King đã đề xuất phương thức nông lâm kết hợp thay thế cho phương thức Taungya

Các giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Các tác giả chủ yếu quan tâm tới các vấn đề như tái sinh rừng nhiệt đới, tổ thành cây tái sinh có khác biệt hay giống với tầng cây cao như các tác giả: Mibbread, 1930; Richards, 1933, 1939,1965; Aubrerrille, 1983; [9].Các phương thức kỹ thuật lâm sinh xử lý nhằm xúc tiến tái sinh rừng nhiệt đới cũng được nghiên cứu bởi nhiều tác giả như Kennedy, 1935; Lancaster, 1953

Trong những năm gần đây, Trung tâm Lâm nghiệp quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước nhiệt đới CIFOR đã tiến hành nghiên cứu trên các đối tượng là Bạch đàn, Thông, Keo trồng thuần loài tại các dạng lập địa ở các nước Brazil, Công gô, Nam Phi, Indonesia, Trung Quốc, Ấn Độ và nay bắt đầu nghiên cứu ở Việt Nam Kết quả nghiên cứu cho thấy các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất khác nhau đến một số yếu tố độ phì đất, cân bằng nước, sự phân huỷ thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng

Trang 15

15

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Việt Nam là một quốc gia nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa Tài nguyên rừng của nước ta khá phong phú và đa dạng Tuy nhiên, trong những năm gần đây cùng với sự tăng trưởng nhanh của nền kinh tế, nhu cầu tiêu dùng và xuất khẩu gỗ của Việt Nam liên tục tăng lên khiến cho rừng luôn phải đối mặt với nguy cơ bị khai thác quá mức, kèm theo đó là sự suy giảm đáng kể các chức năng sinh thái mà rừng đã và đang cung cấp trong việc bảo vệ môi trường và phòng chống thiên tai Ở nước ta, vấn đề về môi trường rừng đã được khởi động nghiên cứu từ rất lâu Tuy nhiên, do nhiều lý do các nghiên cứu về sinh thái môi trường rừng chưa được chú ý xứng đáng với vị trí của nó Mặt khác, do điều kiện kinh tế của nước ta còn khó khăn cũng như khó khăn chung của toàn xã hội nên vấn đề nghiên cứu môi trường nói chung và môi trường rừng nói riêng vẫn còn rất nhiều bất cập và cần thiết phải

có nhiều các công trình nghiên cứu tiếp theo Một số công trình nghiên cứu trước đây được tóm tắt như sau:

Nghiên cứu đánh giá tác động của rừng tới môi trường, đặc biệt là rừng tự nhiên ở nước ta cũng đã được quan tâm chú ý từ đầu những năm 1970 với cơ sở ban đầu do Liên Xô cũ giúp đỡ, nội dung nghiên cứu tập trung vào khả năng chống xói mòn và điều tiết nguồn nước của các trạng thái rừng; các nội dung nghiên cứu khác như vai trò điều tiết tiểu khí hậu, đất đai cũng được quan tâm nhưng chưa nhiều

và hệ thống

Từ năm 1973 đến năm 1981 Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp đã xây dựng các khu nghiên cứu thuỷ văn rừng định vị ở Núi Tiên (Hữu Lũng) và Tứ Quận (Hà Tuyên) Các công trình nghiên cứu trong thời gian này tập trung chủ yếu vào nghiên cứu một số các nhân tố khí hậu rừng, khả năng ngăn cản nước mưa của tán rừng, ảnh hưởng của độ tàn che rừng tới khả năng giữ đất và điều tiết dòng chảy mặt của rừng như công trình của Bùi Ngạnh và Nguyễn Danh Mô (1984)[26], của Hoàng Niêm (1994)[25] Đây là những công trình nghiên cứu khởi điểm rất quan trọng, tạo lập được một số cơ sở khoa học cho việc xây dựng rừng giữ nước, bảo vệ đất ở

Trang 16

Đầu những năm 1990, khi nước ta thực hiện chương trình 327 với đối tượng chủ yếu là rừng phòng hộ, nghiên cứu thuỷ văn và xói mòn đất rừng cũng được đẩy mạnh Nguyễn Ngọc Bình đã nghiên cứu về các biện pháp công trình và cây xanh che phủ ở Bắc Thái, Sơn La Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1996) [20] đã nghiên cứu phân cấp xung yếu cho lưu vực nguồn nước Kết quả những nghiên cứu này cho thấy độ dốc tăng từ 10-15o thì xói mòn sẽ tăng lên 21,44% Khi chiều dài sườn dốc tăng lên gấp đôi thì xói mòn cũng tăng lên gấp 2 lần Nghiên cứu của Võ Đại Hải (1996) [13], Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1996) [20] đã xây dựng 20 khu nghiên cứu định vị ở Tây Nguyên dưới các dạng thảm thực vật có cấu trúc khác nhau Đây là những công trình nghiên cứu tương đối toàn diện về xói mòn đất rừng

ở nước ta, đặc biệt là đã làm rõ vai trò phòng hộ chống xói mòn và điều tiết nước của rừng Các nghiên cứu của Võ Đại Hải cho thấy khi giảm độ tàn che từ 0,7 - 0,8 xuống mức 0,3 - 0,4 thì dòng chảy mặt tăng 30,4% đối với rừng tự nhiên và 33,8% đối với rừng Le Khi độ dốc tăng lên thì thì lượng dòng chảy cũng tăng lên Chẳng hạn khi độ dốc tăng lên 2 lần thì lượng dòng chảy mặt tăng lên 58,1%

Trang 17

17

Các nghiên cứu của Vũ Thanh Te, Trần Quốc Thưởng, Phạm Anh Tuấn (2005) [33] về tác động của lớp phủ thực vật đến khả năng gây xói mòn đất và vận chuyển bùn cát trên lưu vực sông chợ Lèn đã nhận thấy lớp phủ thực vật càng dày thì khả năng làm chậm dòng chảy trên bề mặt sườn dốc càng tăng (từ 7 - 11 lần)

Một số tác giả khác đã tập trung nghiên cứu vai trò điều tiết nước, xói mòn của rừng, ảnh hưởng của thảm thực vật đến dòng chảy của các con sông, suối như công trình của Nguyễn Viết Phổ (1992), Vũ Văn Tuấn (1982) [35], Thái Phiên và Trần Đức Toàn (1988) [27] Những nghiên cứu này đã cho ta thấy vai trò điều tiết nước hữu hiệu của thảm thực vật rừng, đặc biệt là việc cung cấp nước cho các con sông, suối vào mùa khô, dòng chảy kiệt ở những vùng có rừng cao hơn những vùng không có rừng

Khi so với lượng mưa, dòng chảy mặt biến động rất lớn và thường dao động trong khoảng từ 3 - 5% đối với rừng Thông (Ngô Đình Quế, 2008) [31] trong đó cao nhất ở trảng cỏ đến thảm cây bụi, rừng trồng và thấp nhất ở rừng tự nhiên Lượng dòng chảy mặt phụ thuộc vào nhân tố lượng mưa, địa hình, tính chất đất, cấu trúc thảm thực vật và cả phương pháp quan trắc Hệ số dòng chảy mặt có liên hệ chặt chẽ với các nhân tố độ dốc mặt đất, hệ số xói mòn đất, độ giao tán hoặc độ tàn che tầng cây cao, độ che phủ của thảm tươi cây bụi và độ che phủ của rừng (Phạm Thị Hương Lan, 2005 ) [18]

Theo Nguyễn Quang Mỹ (1990) [23] thì vật rơi rụng ở trạng thái thô có thể hút được lượng nước bằng 1,38 lần trọng lượng khô của nó, nếu đã bị phân huỷ 30 - 40% thì có thể hút được lượng nước gấp 3,21 lần trọng lượng khô Về giá trị tuyệt đối, lớp thảm mục có thể hút được 35,840 lít nước trên 1 ha rừng tự nhiên (tương đương với một trận mưa 3,6 mm) Tuy nhiên thì tỷ lệ % lượng nước hữu hiệu của vật rơi rụng thấp hơn tỷ lệ % lượng giữ nước tối đa của nó (chỉ đạt từ 2,5 - 83,2 mm/ha/năm, tương đương với mức 0,1 - 4,6% tổng lượng mưa) [20]

Trong nghiên cứu về vai trò bảo vệ nguồn nước của 4 dạng thảm thực vật (thảm cây bụi cao, thảm cây bụi thấp, rừng trồng Keo và rừng trồng Bạch đàn),

Trang 18

18

Nguyễn Thế Hưng (2008) [35] đã cho thấy khả năng giữ nước của các thảm thực vật giảm dần từ thảm cây bụi cao đến rừng trồng Keo, rừng trồng Bạch đàn và thấp nhất là thảm cây bụi thấp, với tổng lượng nước hàng năm giữ được trong các thảm thực vật tương ứng là 988,97 tấn/ha, 639,07 tấn/ha, 724,58 tấn/ha và 660,62 tấn/ha

Vai trò của rừng trong việc giữ nước là rất quan trọng Nghiên cứu của Võ Minh Châu (1993) [9] cho thấy sự suy giảm diện tích rừng đầu nguồn sông Ngàn

Mọ từ 23,971 ha xuống còn 6.000 ha đã làm cho nước hồ Kẻ Gỗ giảm đi đáng kể, giảm từ 340 triệu m3 nước xuống còn 60 triệu m3 Do đó không đảm bảo nước cho sản xuất nông nghiệp trên diện tích 6.000 ha

Một số công trình nghiên cứu đã được tiến hành về sử dụng đất dốc, hạn chế xói mòn và tăng độ phì của đất cho một số vùng với những đối tượng cụ thể Việc thiết lập băng cây xanh theo đường đồng mức nhằm chia cắt dòng chảy bề mặt có hiệu quả cao, lượng nước trôi có thể giảm từ 31% - 42%, lượng đất trôi có thể giảm 49% - 52% và năng suất cây trồng tăng 41% - 43% (Đậu Cao Lộc và các cộng tác viên, 1998) Mặc dù hàng rào cây xanh họ đậu chiếm khoảng 10% diện tích, song năng suất cây trồng vẫn tăng 15 - 25% so với không làm băng xanh (Nguyễn Tử Xiêm và Thái Phiên) [27]

Nghiên cứu của Trần Quang Bảo (1999)[2] tại Cẩm Xuyên – Hà Tĩnh cho thấy cường độ xói mòn đất dưới tán rừng Bạch đàn trắng phụ thuộc vào mật độ rừng trồng và độ xốp, độ dốc, độ dày tầng đất Số liệu nghiên cứu của Nguyễn Quang Mỹ (1984)[23] ở Tây Nguyên cho thấy độ tàn che của thảm cây trồng có ảnh hưởng rất lớn tới độ vẩn đục của dòng chảy (hay còn gọi là dòng rắn), thảm cây trồng có độ che phủ yếu thì nồng độ đậm đặc của dòng chảy chiếm tỉ lệ cao hơn

Thí nghiệm xói mòn đất dưới các thảm thực vật nông nghiệp khác ở Tây Nguyên được Nguyễn Quang Mỹ nghiên cứu vào những năm 1980 cho thấy rằng lượng nước tạo dòng và tổn thất về đất phụ thuộc vào đặc điểm che phủ của các thảm cây trồng Trong những điều kiện như nhau về đất, vi khí hậu, địa hình, kỹ thuật canh tác,… nhưng khác nhau về thảm cây trồng thì lượng nước tạo dòng và

Trang 19

19

xói mòn đất ở đó khác nhau Hay nói cách khác đi, ở đâu có độ che phủ đất kém thì dòng chảy mặt và đất bị xói mòn lớn hơn Cụ thể đất khai hoang chiếm 20%; đất trồng lạc chiếm 19%; đất trồng sắn và ngô chiếm 14%; đất trồng lúa chiếm 13,5%; đất trồng cỏ 12%; đất trồng khoai lang 5,5%; đất trồng cafe lâu năm tán che kín thì lượng nước tạo dòng còn lại 2% ) [23]

Nguyễn Xuân Quát (1996)[28] đã nghiên cứu “Sử dụng đất tổng hợp và bền vững”, kết quả đã đưa ra được các mô hình sử dụng đất tổng hợp và bền vững, khoanh nuôi và phục hồi rừng Việt Nam, bước đầu đề xuất tập đoàn cây trồng thích ứng cho các mô hình này Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003) [26] cũng đã có nghiên cứu xác định phạm vi phân bố và vùng tiềm năng trồng rừng của một số loài cây dựa vào nhu cầu khí hậu

Trong những năm qua, cùng với việc xây dựng các công trình thuỷ điện là việc phá rừng đầu nguồn làm cho gia tăng các hiện tượng xói mòn, bồi lắng lòng hồ

và đã dẫn đến nhiều hệ luỵ cho vùng và cho những vùng hạ du Đã có nhiều dự án, chương trình, đề tài nghiên cứu về hiện tượng này và những tác động của việc trồng rừng đến môi trường vùng đầu nguồn Trong đó có những phương pháp nghiên cứu xói mòn đã được thực hiện Một trong số đó là phương pháp nghiên cứu xói mòn theo các mô hình định lượng được phát triển mạnh trong những năm gần đây nhờ công nghệ tin học và GIS Ưu điểm của phương pháp này là nhanh, độ chính xác cao Ở Việt Nam đã có một số tác giả áp dụng phương pháp nghiên cứu này ở các mức độ khác nhau như: Phạm Ngọc Dũng - trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, Nguyễn Quang Mỹ - Đại học Tổng hợp, Võ Đại Hải - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam; Lại Huy Phương - Viện Điều tra Quy hoạch Rừng

Gần đây, ngành lâm nghiệp đã có những nghiên cứu tập trung vào việc tạo lập cơ sở cho việc gây trồng rừng thông qua việc nghiên cứu trên các đối tượng cây trồng cụ thể trên những loại lập địa và vùng sinh thái khác nhau Trong đó có những nghiên cứu về Bạch đàn, Keo, Thông và một số loài cây bản địa Nghiên cứu về quan hệ rừng Bạch đàn tới môi trường có khá nhiều các công trình của các tác giả

Trang 20

20

như: Thái Văn Trừng, Vũ Đình Phương, Hoàng Chương, Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Ngọc Bình, Đỗ Đình Sâm (Viện khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam) [2] Do trước đây Bạch đàn được du nhập vào nước ta với những đặc tính được cho là rất tốt với Việt Nam lúc đó như năng suất cao, ít sâu bệnh, gỗ sử dụng vào nhiều mục đích Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng loài cây Bạch đàn gần như cây trồng rừng chính áp dụng cho mọi vùng, mọi điều kiện lập địa đã nảy sinh ra nhiều vấn đề về loài cây này Có nhiều ý kiến trái ngược nhau xung quanh mối tương tác giữa loài Bạch đàn

và môi trường Nhiều nghiên cứu cũng đã được triển khai xung quanh các vấn đề liệu Bạch đàn có làm tăng dòng chảy bề mặt, tăng xói mòn dất hay không hoặc là có làm giảm độ phì đất hay không, có làm cho đất chua thêm hay không? Đỗ Đình Sâm (1984) [2] đã chứng minh rằng việc trồng Bạch đàn không làm chua đất, lượng nước do Bạch đàn tiêu thụ rất ít và đặc biệt là rừng trồng Bạch đàn luôn thường xuyên làm cho đất tốt lên, nhất là ở những trạng thái lập địa nghèo

Theo Bùi Thị Huế (1996) [2], mặc dù Bạch đàn có cường độ thoát hơi nước mạnh nhưng do tổng diện tích lá nhỏ nên vẫn có lượng thoát hơi nước nhỏ hơn so với rừng Keo cùng tuổi từ 1,5 đến 3,3 lần Hiệu suất sử dụng nước của Bạch đàn cao hơn Keo từ 1,7 đến 2,8 lần Bên cạnh đó tác giả cũng thấy rằng, nếu trồng Bạch đàn ở lập địa tốt thì sau 3 năm trồng rừng, lượng mùn trong lớp đất mặt giảm đi khoảng 12,1 tấn so với trước khi trồng rừng Đạm cũng bị giảm đi khoảng 123 kg/ha Nhưng nếu trồng tại lập địa xấu, đất đồi trơ trọc sỏi đá như tại Thanh Vân - Phú Thọ, sau 3 năm lượng mùn tăng lên được 2,8 tấn/ha, còn đạm tăng lên được 10 kg/ha Ngoài ra cũng có những ý kiến cho rằng Bạch đàn làm khô và gây độc cho đất Nhưng nhìn chung các ý kiến này còn chung chung, chưa dứt khoát

Hiện nay, ở Việt Nam chủ yếu xây dựng các mô hình trồng rừng sử dụng các loại cây chủ yếu như Keo (3 loài là Keo lá tràm, Keo tai tượng và Keo lai) Các loài Keo này được nhiều nghiên cứu ghi nhận là loài cây có ảnh hưởng tốt với môi trường, với đất như: Có khả năng cố định đạm, cải thiện độ xốp của đất Do sinh khối lớn, sinh trưởng nhanh nên lượng rơi rụng, phân giải chất hữu cơ dưới rừng

Trang 21

Các loài cây bản địa cũng được ưu tiên sử dụng vừa đem lại những lợi ích kinh tế, bảo tồn nguồn gen địa phương vừa phù hợp với lập địa và điều kiện gây trồng của từng vùng sinh thái khác nhau Sự kết hợp giữa các loài bản địa với Keo, các loài cây phù trợ đã được tiến hành trồng thí nghiệm ở nhiều nơi và thu được những kết quả bước đầu tương đối khả quan

Nhìn chung, các nghiên cứu trong nước về môi trường rừng và tác động của rừng đến môi trường không được tiến hành liên tục và toàn diện cả về nội dung, không gian, cũng như đối tượng nghiên cứu Các nghiên cứu về sinh thái rừng trồng cũng chưa thu được nhiều kết quả Tại vùng xung yếu ven hồ Hoà Bình cũng đã tiến hành trồng những mô hình sinh thái rừng trong đó sử dụng các loài cây bản địa với mục đích phòng hộ môi trường vùng đầu nguồn Các mô hình này bước đầu đã có những tác động đáng kể và phát huy hiệu quả của công tác trồng rừng về mặt sinh thái, môi trường và hiệu quả kinh tế - xã hội khu vực Tuy nhiên, các nghiên cứu về các mô hình sinh thái rừng này chưa được tiến hành một cách sâu, rộng, chưa có thể

áp dụng và nhân rộng vào thực tiễn cho những vùng có điều kiện sinh thái tương đồng Vì vậy, vấn đề nghiên cứu phát triển các mô hình sinh thái rừng phòng hộ ven

hồ Hoà Bình đặt ra là một vấn đề hết sức cấp bách và cần thiết cho việc xây dựng vốn rừng phục vụ cho mục đích bảo vệ môi trường vùng đầu nguồn trong bối cảnh hiện nay Đề tài nghiên cứu chúng tôi chọn lựa chính là tìm ra cơ sở khoa học giải quyết tính cấp thiết của vấn đề này

Trang 22

22

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu:

Đề tài tiến hành nghiên cứu trên đối tượng là thảm thực vật, môi trường đất, nước trong các mô hình nghiên cứu sau:

- Mô hình trồng cây bản địa xen cây dược liệu Ký hiệu là MH1

- Mô hình trồng Luồng thuần loài (MH2)

- Mô hình Nông lâm kết hợp (MH3)

- Mô hình Làm giàu rừng (MH4)

- Mô hình cây bản địa đa tác dụng (MH5)

- Mô hình trồng Keo lai xen cây bản địa (MH6)

- Mô hình trồng cây cốt khí xen cây bản địa (MH7)

- Mô hình trồng Luồng xen cây bản địa (MH8)

- Đối chứng: không trồng rừng (ĐC)

Trong đó các loài cây bản địa được sử dụng để trồng bao gồm: Trám trắng

(Canarium album), Sấu (Dracotomelum duperreanum), Re gừng (Cinnamomum obtusifolium), Giẻ đỏ (Lithocarpus ducampii), Lim xanh (Erythrophleum fordii), Lim xẹt (Peltophorum pterocarpum), Sao đen (Hopea odorata)

* Phạm vi nghiên cứu:

Các mô hình nghiên cứu được tiến hành tại tiểu khu 54 lòng hồ sông Đà (MH1, 2, 3, 4, 5) và khoảnh 3 xã Thung Nai, huyện Cao Phong, tỉnh Hoà Bình (MH6, 7, 8, ĐC) Thời gian từ năm 2006 đến năm 2011

2.2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Góp phần xây dựng luận cứ khoa học làm cơ sở để đề xuất giải pháp cải tạo

và phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn sông Đà

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

Trang 23

23

- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số mô hình sinh thái rừng đến một số yếu

tố môi trường nhằm nâng cao chất lượng rừng trồng và cải thiện môi trường;

- Đề xuất một số giải pháp phát triển các mô hình sinh thái rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực ven hồ Hoà Bình

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu hiện trạng các mô hình rừng trồng phòng hộ

- Nghiên cứu diễn biến thảm thực vật rừng tại các mô hình

- Hiệu quả chống xói mòn của các mô hình

- Hiệu quả điều tiết dòng chảy bề mặt tại các mô hình nghiên cứu

- Ảnh hưởng của các mô hình tới tính chất đất

- Nghiên cứu lượng rơi rụng tại các mô hình

- Lượng dinh dưỡng bị mất theo các dòng chảy bề mặt

- Nghiên cứu một số giải pháp để phát triển các mô hình rừng trồng tại khu vực nghiên cứu

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp ngoại nghiệp:

- Bố trí thí nghiệm: theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, mỗi công thức lặp lại 3 lần,

trong mỗi khối chọn được sự đồng nhất về điều kiện lập địa Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 0,6 ha, các ô được bố trí theo phương pháp bốc thăm ngẫu nhiên Trong đó:

MH1: Trồng cây Bản địa xen cây Dược liệu Cây bản địa gồm 5 loài: Re

gừng (Cinamomum obtussifolium), Giẻ đỏ (Lithocarpus ducampii), Sao đen (Hopea odorata), Lim xanh (Erythrophleum fordii), Lim xẹt (Pentophorum pterocarpum), Các loài Dược liệu bao gồm có: Ba kích (Monrinda Officinalis), Sa nhân (Amonum ovoideum), Gừng (Zinziber officinalis) Phương thức trồng hỗn giao theo hàng dọc

theo đường đồng mức

MH2: Trồng Luồng thuần loài

Trang 24

24

MH3: Trồng cây lâm nghiệp (Lim xanh, Giẻ đỏ, Re gừng, Sao đen) kết hợp với cây nông nghiệp (Na, Xoài, Ngô, Sắn), trồng theo phương thức một hàng cây lâm nghiệp xen 1 hàng cây nông nghiệp

MH4: mô hình làm giàu rừng: Khoanh nuôi rừng hiện có và bố trí trồng bổ sung theo rạch bằng các loài Bản địa

MH5: trồng cây Bản địa đa tác dụng, với các loài: Trám trắng (Canarium album), Trám đen (Canarium nigrum), Sấu (Dracotomelum duperreanum)

MH6: trồng Keo lai (Acacia Hybrid) xen cây Bản địa Keo lai có vai trò là

loài cây phù trợ Các loài bản địa được trồng trong mô hình có vai trò là những cây mục đích

MH7: trồng cây Cốt khí (phù trợ) xen cây Bản địa Ta tạo các băng Cốt khí dọc theo đường đồng mức Giữa các băng Cốt khí trồng cây bản địa hỗn giao theo hàng

MH8: trồng Luồng (Dendrocalagamus babatus) xen cây bản địa Các loài

bản địa được trồng gồm Lim xanh, Giẻ đỏ, Re gừng

ĐC: không tác động

- Thu thập số liệu ngoài hiện trường:

+ Điều tra trạng thái thực vật bằng phương pháp lập ô định vị với diện tích 1000m2 (40x25m) Các ô dạng bản được lập trong ô tiêu chuẩn điển hình với diện tích 16m2 (4x4m), số lượng ô dạng bản là 5 ô Các ô dạng bản được bố trí tại 4 góc

và trung tâm ô tiêu chuẩn điển hình Sau đó ta tiến hành điều tra các chỉ tiêu như đếm số loài, độ che phủ, và sự xuất hiện các loài mới

+ Thu thập lượng xói mòn: tại mỗi mô hình xây dựng một ô định vị để

nghiên cứu về tình trạng xói mòn, dòng chảy bề mặt

Số liệu xói mòn (thể hiện là lượng đất mất do xói mòn bề mặt) được thu thập theo đợt mưa và căn cứ vào trạm khí tượng đặt tại Trạm nghiên cứu môi trường và rừng phòng hộ sông Đà

Lượng xói mòn thu thập dựa vào ô định vị xây dựng tại mỗi mô hình Trong mỗi mô hình ta xây dựng hai ô định vị để theo dõi Các ô định vị được chọn đặt ở

Trang 25

25

những vị trí tương đồng nhau về thảm thực vật và độ dốc Ô định vị có diện tích là 200m2 (kích thước là10x20m), được xây dựng bằng gạch cao 10cm, có tác dụng tránh lượng nước chảy từ ngoài vào Xung quanh thành ô được lát máng chống thấm nước bằng xi măng Dưới ô định vị có hai bể hứng lượng mưa chảy từ ô định

vị vào Trên bể có đặt một đồng hồ đo nước Đồng hồ này có tác dụng đo lượng dòng chảy bề mặt trong khu vực ô định vị Bể 1 có thể tích 2m3 (kích thước là 2mx1mx1m) Xung quanh thành bể được thiết kế đặt 10 ống xả nước có tác dụng khi bể 1 tràn thì nước sẽ tràn sang bể thứ 2 Bể 2 có kích thước nhỏ hơn bể 1 (0,5x0,5x0,5m)

Khi thu thập số liệu, ta lấy hết lượng đất trên máng và trong bể lọc rồi đem cân Ngoài ra, tháo hết nước ở bể, để lắng đọng sau đó đem cân lượng đất lắng đọng

đó Tổng lượng đất ở hai lần cân sẽ là lượng đất bị mất do xói mòn tại ô định vị

+ Thu thập số liệu dòng chảy bề mặt

Số liệu dòng chảy bề mặt tại các mô hình nghiên cứu được thu thập dựa vào

ô định vị Trong mỗi ô định vị ta dùng phương pháp ghi chỉ số nước chảy qua đồng

hồ đo nước lắp trên bể hứng Số liệu dòng chảy bề mặt theo đợt mưa chính là chỉ số cuối của đồng hồ (chỉ số theo dõi lần trước) trừ đi chỉ số đầu (chỉ số tạm thời tại điểm theo dõi) Trong trường hợp cả đợt mưa có lượng mưa nhỏ hơn 50mm ta có thể coi như không có dòng chảy bề mặt và khi đó chưa xảy ra hiện tượng xói mòn đất

+ Thu thập số liệu về đất

Điều tra đất cũng được tiến hành trên một số ô tiêu chuẩn điển hình tại mỗi ô thí nghiệm Các chỉ tiêu điều tra đất được thực hiện trên phẫu diện đất Phẫu diện đất được chọn điển hình cho khu vực về độ dốc, hiện trạng thực bì, độ che phủ…

Kích thước phẫu diện như sau: rộng 0,8m, dài 1,5m, sâu từ 1,0-1,2m tùy vào

độ sâu của tầng đất Các chỉ tiêu thu thập gồm: mô tả phẫu diện, màu sắc đất ở các tầng, độ chặt, độ ẩm, độ đá lẫn, tỷ lệ rễ…

Lấy mẫu phân tích: mẫu đất lấy được tại các mô hình được cho vào túi nilon với trọng lượng là 0,5kg/mẫu Mẫu đất được lấy tại những vị trí đặc trưng cho mô

Trang 26

26

hình theo phương pháp lấy mẫu hỗn hợp Sau khi lấy, mẫu đất được tiến hành phân tích tại phòng thí nghiệm đất và môi trường của Trung tâm nghiên cứu sinh thái và Môi trường rừng - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

+ Thu thập số liệu lượng dinh dưỡng bị mất theo dòng chảy bề mặt

Lượng dinh dưỡng bị mất do các dòng chảy bề mặt được xác định như sau: Trước khi lấy mẫu, tại mỗi ô định vị ta phải khuấy đều nước ở trong bể, sau đó dùng chai nhựa có thể tích 500ml để lấy nước Mẫu thu được được đưa về phân tích trong phòng thí nghiệm của Trung tâm nghiên cứu Sinh thái và môi trường rừng để xác định các chỉ tiêu dinh dưỡng

+ Thu thập số liệu lượng rơi rụng

Số liệu lượng rơi rụng tại các mô hình nghiên cứu được thu thập dựa vào ô dạng bản Mỗi mô hình ta chọn một vị trí thích hợp đặc trưng, đại diện để xây dựng một ô dạng bản Diện tích ô dạng bản là 1m2 (1mx1m) Cứ 3 tháng ta lại tiến hành thu thập số liệu một lần bằng cách vơ toàn bộ vật rơi rụng (cành, lá, hoa, quả…) trong ô, sau đó đem cân và đem về sấy bằng tủ sấy ở nhiệt độ 70o

C trong 6 giờ để xác định độ ẩm của vật rơi rụng tại các mô hình

2.4.2 Phương pháp nội nghiệp:

2.4.2.1 Phương pháp kế thừa

- Kế thừa có chọn lọc các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của

xã Thung Nai, huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình

- Kế thừa có chọn lọc các tài liệu đã có của các dự án nghiên cứu, các số liệu điều tra trong các đề tài khác nhau…tại khu vực nghiên cứu Những công trình khoa học đã công bố có liên quan tới phạm vi và khu vực nghiên cứu

2.4.2.2 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

* Phân tích một số tính chất hóa lý của đất cụ thể như sau:

- Độ ẩm: sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 105oC đến trọng lượng không đổi

- Mùn tổng số: Theo Walkley Black

- Đạm tổng số: Phương pháp Kjendal

- pH của đất: dùng pH met M25

Trang 27

27

- P2O5 dễ tiêu: Kiecxanop

- K2O dễ tiêu: Maslova và đo trên quang kế ngọn lửa

* Phân tích một số chỉ tiêu trong nước như sau:

+ Tính toán lượng đất mất do xói mòn:

Lượng đất mất do xói mòn dựa trên lượng đất thu thập được trên mỗi ô đinh vị quy đổi ra cho toàn bộ diện tích 1ha

M = (m x 10000)/200

trong đó: M là lượng đất mất do xói mòn (tấn/ha)

m là lượng đất thu thập được tại ô định vị

+ Tính toán lượng dòng chảy bề mặt:

Số liệu dòng chảy bề mặt tại các mô hình được tính như sau:

D bm = (CS cuối – CS đầu ).10000/200

Trong đó: Dbm là Lượng dòng chảy bề mặt tại các mô hình (m3/ha)

CScuối là chỉ số cuối của đồng hồ đo nước tại ô định vị (chỉ số tại thời điểm thu thập)

CSđầu là chỉ số đầu của đồng hồ (chỉ số theo dõi lần trước)

+ Tính toán lượng vật rơi rụng tại các mô hình: là tổng của các lần thu thập được trong năm, sử dụng công thức sau:

L = (a 1 +a 2 +a 3 + a 4 )x 10000

Trong đó: L là tổng lượng rơi rụng tại mô hình (tấn/ha/năm)

a1 là lượng rơi rụng thu thập được lần 1

Trang 28

28

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 KHÁI QUÁT ĐÁNH GIÁ CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1.1 Vài nét về khu vực phòng hộ sông Đà và thủy điện Hòa Bình

Khu phòng hộ sông Đà đã được thành lập trên phạm vi 3 tỉnh Tây Bắc là Lai Châu, Sơn La và Hoà Bình, trong đó diện tích lưu vực Sông Đà tại Hòa Bình là 159.860 ha Vùng phòng hộ xung yếu ven hồ Hoà Bình gồm 2 dải đất chạy dọc ven

hồ có chiều dài 200 km tính từ đập chính công trình thuỷ điện Hoà Bình đến Tạ Bú (Sơn La), chiều rộng mỗi dải bình quân 2 km tính từ mép nước hồ lên Phạm vi đất đai vùng dự án đầu tư xây dựng vùng kinh tế phòng hộ xung yếu ven hồ Hoà Bình nằm trong địa phận các huyện: Đà Bắc, Tân Lạc, Cao Phong, Mai Châu, thành phố Hoà Bình (tỉnh Hoà Bình) và các huyện: Mường La, Mai Sơn, Bắc Yên, Mộc Châu, Phù Yên (tỉnh Sơn La)

Vùng phòng hộ sông Đà tỉnh Hoà Bình bao gồm 20 xã thuộc 4 huyện và thành phố Hoà Bình với tổng diện tích tự nhiên là 70.619 ha Diện tích các loại đất vùng xung yếu sông Đà tình Hoà Bình được trình bày trong bảng 3.1

Trang 29

Loại đất ( ha)

Đất nông nghiệp

Đất ở

và vườn tạp

Đất chuyên dùng

Đất chưa sử dụng

Đất lâm nghiê ̣p Tổng số 70619,0 2.195,7 1.800,6 11.275,8 2653,1 52693,8

Trang 30

(Nguồn: Đoàn điều tra quy hoạch rừng Ho ̀ a Bình, 2007)

3.1.1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu

a Vị trí địa lý

Khu vực nghiên cứu thuộc xã Thung Nai, huyện Cao Phong, tỉnh Hoà Bình

Thung Nai là xã nằm phía Tây Bắc huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình, cách thành phố Hòa Bình khoảng 18 km theo quốc lộ 6, có tọa độ địa lý như sau:

- 20047’23’’ vĩ độ Bắc

- 105016’42’’ kinh độ Đông

Về mặt địa giới: + Phía Bắc giáp xã Bình Thanh và xã Bắc Phong

+ Phía Nam giáp xã Tây Phong

+ Phía Đông giáp xã Đông Phong

+ Phía Tây giáp Tiền Phong và xã Vầy Nưa

b Địa hình

Khu vực nghiên cứu thuộc kiểu địa hình đồi núi thấp, nằm gọn trong 2 dãy núi chính theo hướng Đông - Tây, độ cao trung bình khoảng từ 360 m đến 550 m,

Trang 31

31

thấp nhất là vùng tiếp giáp với mép nước lòng hồ Hòa Bình (120 m) Độ dốc tương đối lớn, trung bình từ 16 - 250, có nơi dốc đứng ở vách các núi đá Địa hình ít bị chia cắt nhưng do độ dốc lớn nên có ảnh hưởng rất lớn đến tổ chức sản xuất kinh doanh trên địa bàn, đặc biệt là canh tác nông nghiệp Về mùa mưa thường xảy ra xói mòn

và rửa trôi đất, gây ảnh hưởng trực tiếp đến lòng hồ

c Khí hậu

Hoà Bình là tỉnh có đặc thù khí hậu bị chia cắt thành nhiều tiểu vùng khác nhau, nên khí hậu có nhiều kiểu mang tính chất của vùng núi, vùng trung du và đồng bằng Diễn biến thời tiết, khí hậu không theo quy luật chung của vùng nào cụ thể mà tuỳ theo thời gian trong năm có thể biến đổi theo xu thế của vùng Tây Bắc, Đông Bắc và Trung Du hoặc đồng bằng Bắc Bộ

Do vị trí địa lý và điều kiện địa hình nên khí hậu xã Thung Nai mang tính chất nhiệt đới vùng lòng hồ, chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Bắc và gió Tây Nam

Xã Thung Nai chịu ảnh hưởng của bão không đáng kể

- Chế độ gió: Có 2 loại gió chính là gió Đông Bắc và gió Đông Nam, ngoài

ra còn có gió Tây Nam thường xuất hiện vào các tháng 5 và 6 kéo dài trong vài ba ngày Gió Đông Bắc (khô, lạnh) và gió Tây Nam (khô, nóng) là hai loại gió gây tác hại đến sản xuất nông - lâm nghiệp cho người dân trong vùng

- Các nhân tố cực đoan: Do lượng mưa phân bố không đều, mưa lớn thường tập trung vào các tháng 7, 8, 9 cộng với địa hình bị chia cắt, độ dốc cao và việc phát nương làm rẫy của các hộ dân đã tạo ra nhiều dòng chảy bề mặt gây xói mòn mạnh

và thường xuất hiện lũ quét ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất và đời sống sinh hoạt của người dân Nhìn chung, điều kiện khí hậu ở đây rất phù hợp cho sinh trưởng và phát triển của nhiều loài cây trồng nông, lâm, công nghiệp và cây ăn quả

Trang 32

nhất TB ( 0

C) 13,1 14,8 18,2 21,4 23,5 24,8 25,0 24,8 23,5 20,8 17,5 14,2 20,1 Nhiệt độ TB

(0C) 16,1 17,5 20,6 24,4 27,2 28,2 28,4 27,8 26,7 24,0 20,5 17,5 23,2 Lượng bốc hơi

(mm) 50,0 48,0 57,0 65,6 84,9 81,3 80,9 63,5 59,8 60,9 55,6 55,1 762,6 Tốc độ gió TB

(m/s) 1,1 1,0 1,1 1,1 1,1 0,9 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 1,0 1,0

(Nguồn số liệu: Trung tâm dự báo KTTV tỉnh Hoà Bình)

d Thủy văn

Xã Thung Nai nằm ở phía tả ngạn Sông Đà, đường thuỷ nối liền xã với lòng

hồ Hòa Bình Trong phạm vi xã không có sông suối lớn nhưng do tiếp giáp với mép nước sông Đà nên mực nước ngầm tương đối cao, rất thuận tiện cho sản xuất nông nghiệp và cung cấp nước sinh hoạt Do địa hình dốc lớn nên hệ thống suối nhỏ trên địa bàn xã không có khả năng giữ nước quanh năm nên canh tác nông, lâm nghiệp gặp rất nhiều khó khăn.Mùa khô cũng là mùa tích nước của hồ thuỷ điện (từ tháng

Trang 33

33

9 đến tháng 4 năm sau) mực nước dâng cao (110- 120 m), rất thuận lợi cho việc vận chuyển, giao thông đường thuỷ Mùa mưa cũng là mùa hồ Hoà Bình xả lũ, mực nước xuống thấp (80- 90 m), giao thông đi lại khó khăn Mặt khác vào mùa xả lũ của hồ thuỷ điện một số diện tích lớn của đất bán ngập hoàn toàn trống trải bị phơi

ra, mưa lớn đã gây nên xói mòn, sạt lở nghiêm trọng Đây là vấn đề bức xúc hiện nay đối với tất cả các hồ thuỷ điện cần được sự quan tâm của các nhà khoa học và các ngành, các cấp

Về thuỷ lợi: hầu hết diện tích đất trong khu vực phải dựa vào nguồn nước tự nhiên Chỉ một số diện tích hẹp ở ven các suối là đủ nước tưới để canh tác Như vậy, tiềm năng thuỷ lợi của khu vực là rất hạn chế Đây là một đặc điểm tự nhiên quan trọng cần được tính đến trong quá trình quy hoạch sử dụng đất ở địa phương

e Điều kiện thổ nhưỡng

Đất trong khu vực nghiên cứu được hình thành chủ yếu trên 3 loại đá mẹ: đá sét, phiến thạch sét và đá vôi Qua điều tra cho thấy trong khu vực gồm các loại đất chính sau:

- Đất Feralit vàng nâu phát triển trên đá sét, phân bố ở phần sườn và đỉnh Loại này có tầng đất dày thích hợp với trồng cây lâm nghiệp

- Đất Feralit vàng nhạt phát triển trên đá phiến thạch sét, phân bố dọc theo sườn đồi, thung lũng, suối, tầng đất dày, thường bí chặt, khó thoát nước, hàm lượng mùn thấp

- Đất Feralit nâu nhạt phát triển trên đá vôi, phân bố chủ yếu ở các thung lũng chân núi đá vôi, đất thoát nước tốt, hàm lượng mùn cao, tầng đất khá dày thích hợp cho việc canh tác cây nông nghiệp và công nghiệp ngắn ngày

Nhìn chung, đất có tầng dày, thành phần cơ giới từ thịt nặng đến sét trung bình, tỉ lệ đá lẫn ít Ngoài ra, còn có các loại đất feralit trên sản phẩm dốc tụ của đá vôi, đất trên đá vôi của địa hình karstơ, chiếm một tỉ lệ ít, phân bố chủ yếu ở độ cao dưới 170 m, ở chân dốc, ven suối, độ dốc thấp, đất tương đối màu mỡ, phù hợp cho việc phát triển cây lâm nghiệp, cây lương thực, ăn quả và cây công nghiệp

Trang 34

rất hiếm như Sơn tuế đá vôi (Cyas balance), Dây gắm (Ngetum montanum)…

Do tác động của các yếu tố tự nhiên và xã hội ở các mức độ và thời gian khác nhau đã hình thành nên các trạng thái rừng đan xen nhau tại vùng hồ Mỗi trạng thái có cấu trúc ngoại hình và tổ thành loài cây khác nhau với các đặc trưng như sau:

- Trạng thái rừng trên núi đá vôi ít bị tác động: Tập trung trên các đỉnh núi

đá vôi cao, dốc và hiểm trở rừng có hai tầng tán chính, tầng trên thường không liên

tục Loài ưu thế là Nghiến đỏ (E xcentrodendron Tonkinensis) và một số loài khác như Trai lý (Garcinia fagacoides), Đinh (Makhamia pierrei), Dâu da xoan (Allospondias lakonensis), Thung (Tetrameles nudiflora) Tầng dưới gồm các cây

ưu thế như: Ô rô (Circus Japonicus), Mạy tèo (Streblus macrophyllus) Đẻn ba lá (Vitex trifolia), Đại phong tử (Hydonocarpus hainanensis)

- Trạng thái rừng trên núi đá vôi đã bị tác động mạnh: Trạng thái rừng này chiếm diện tích khá lớn, thành phần loài tương tự trạng thái rừng trên, nhưng mật độ cây thưa hơn, chiều cao trung bình từ 10 - 15m, đường kính 20 - 30cm

- Trạng thái rừng trên núi đất lẫn đá: Xuất hiện ở các thung lũng, khe của núi

đá, thường có diện tích nhỏ nằm rải rác trong toàn khu vực Thành phần loài chủ

yếu là: Phay (Duabanga sonneratioides), Sấu (Dracotomelum duperreanum), Dâu (Morus artalit), Sến (Celtis sinensis), Nóng (Saurauja tristyla), Gội nếp (Aglaia gigantea), ở nơi ít bị tác động, cây cao trên 20m, đường kính 60cm

- Trạng thái rừng phục hồi sau khai thác kiệt và sau nương rẫy Trạng thái rừng này phân bố chủ yếu trên rừng núi đất và một phần nhỏ trên các thung lũng đá

vôi Thường gặp các loài cây gỗ nhỏ tiên phong, ưa sáng như Thôi ba (Alanggium

Trang 35

35

chinensis), Trám trắng (Canarium album), Muối (Rhus chinensis), Bùm bụp (Malluotus barbatus), Cánh kiến (Mallutus phinippinnensis)… Ngoài ra còn xuất hiện một số loài tre nứa tập trung thành đám nhỏ như Vầu (Indosasa hispida), Nứa (Ncohouzeaua dulloa)…

Ngoài ra còn những mảng nhỏ trên núi đất cao, đại diện có một số loài cây

như Thích (Acera tonkinensis), Bạc tán (Beichmiedia sp), Nanh chuột (Coiptocarya sp), Dẻ lá tre (Quercus bambuifolia), Thị rừng (Diiospirros sp)…

- Trạng thái rừng ven bờ nước (hồ, sông suối): Đây là đặc thù riêng có của

vùng hồ với nhiều loại đặc trưng như: Vối thuốc (Schima superba), Nhội (Bischofia trifolia), Sưa (Dalbergia tonkinensis), Cơi (Pterrocarya tonkinensis)

Trong khu vực còn có tổ thành phong phú của các loài cây thuốc Theo nghiên cứu phân loại theo nhóm tác dụng chữa bệnh của các loài cây dùng làm thuốc của Đỗ Tất Lợi thì có gần 240 loài được phân bố theo 19 nhóm công dụng khác nhau Tập đoàn cây thuốc cực kỳ phong phú và là một tài sản quý báu không chỉ có tác dụng đối với bảo vệ sức khoẻ cộng đồng địa phương mà còn mở ra một triển vọng của nghề khai thác và chế biến dược thảo

Thung Nai trước đây vốn là một xã có diện tích rừng tương đối lớn so với tổng diện tích tự nhiên, độ che phủ chiếm tới 85%, trữ lượng lớn, chất lượng chủng loại tốt và tập trung Trước năm 1987 nhân dân trong xã chủ yếu tập trung vào việc khai thác gỗ và các lâm sản khác mà không chú ý đến quản lý, bảo vệ và xây dựng, phát triển vốn rừng Chính vì lẽ đó, mà tài nguyên rừng bị phá hoại nghiêm trọng, quần thể thực vật rừng vốn rất phong phú trước kia như các loại họ Xoan, Giẻ, Bồ

đề, Dầu, Tre, Nứa nay chỉ còn lại chủ yếu là rừng tre nứa nhỏ và cây ưa sáng mọc nhanh không có giá trị cao Trên toàn xã hiện không còn rừng nguyên sinh Rừng thưa cây gỗ và rừng non phục hồi còn lại rất ít với tổ thành chủ yếu là các loài cây

ưa sáng, giá trị kinh tế thấp như Nanh chuột, Chấu, Ngát, Cà ổi, Vàng chanh, Sung, Giẻ các loại, Gội gác, Xoan đào, Lim xẹt, Rừng núi đá chủ yếu là các lùm cây bụi, dây leo, rải rác còn sót lại một số cây gỗ quý như Chò chỉ, Trai, Nghiến với số lượng không đáng kể Diện tích rừng trồng một vài năm gần đây cũng đã tăng lên

Trang 36

36

nhưng các loài cây trồng cũng chủ yếu là Bạch đàn, Keo tai tượng và gần đây là Luồng Các loài cây bản địa như Lát hoa, Giổi, Trám, Sấu, chưa được gây trồng trên diện rộng, hiện mới chỉ có các mô hình nghiên cứu thử nghiệm

h Tài nguyên động vật

Cũng theo các tài liệu của Đoàn điều tra quy hoạch rừng tỉnh Hoà Bình, vùng

hồ Hoà Bình là nơi tiếp giáp với các luồng di cư động vật từ Đông Bắc và Tây Bắc vào phía Nam, nên hệ động vật còn tương đối phong phú Tổng số loài được khai thác, sử dụng, hoặc có ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống con người là 146 loài, trong đó có: 34 loài thuộc nhóm chim, 32 loài thuộc nhóm thú, 9 loài thuộc nhóm rắn, 6 loài thuộc nhóm ếch và ba ba, 31 loài cá và 34 loài côn trùng

Trong thành phần gia súc, gia cầm của vùng hồ phổ biến nhất là các loài trâu,

bò, lợn, gà, vịt, ngan, chó, mèo, dê và thỏ

Với diện tích mặt nước khá lớn, cá trở thành một nguồn tài nguyên quan trọng với đời sống người dân vùng hồ, trong đó có nhiều loài có giá trị đem lại thu nhập đáng kể cho nhân dân vùng lòng hồ

Địa hình của khu vực lòng hồ chủ yếu là đồi núi hiểm trở Vì vậy, hệ động vật rừng rất phong phú và đa dạng Số liệu điều tra trong dân cho thấy hiện vẫn còn một số loài động vật quý như: khỉ, trăn, rắn và nhiều loài chim Một số loài có trong sách đỏ Việt Nam như: gà lôi, khỉ, rắn hổ mang chúa….Tuy nhiên, số lượng cá thể của mỗi loài còn rất ít Trong tương lai, với hy vọng xây dựng khu hồ thành một vùng kinh tế sinh thái điển hình

Những phân tích về tài nguyên sinh vật cho thấy rằng một trong những tiềm năng to lớn để giải quyết khó khăn trong quá trình phát triển ở vùng hồ là sự tồn tại một tổ thành thực vật, động vật phong phú Chúng có thể đáp ứng được những nhu cầu lương thực, thực phẩm, thuốc men, gỗ củi và nhiều loại sản phẩm thiết yếu khác Tuy nhiên, cần có những chính sách để bảo vệ nghiêm ngặt và quản lý chúng một cách bền vững, hiệu quả cao

Trang 37

37

3.1.2 Điều kiê ̣n kinh tế - xã hội

3.1.2.1 Những tác động của hồ chứa Hoà Bình tới đời sống kinh tế - xã hội và môi trường vùng ven hồ

Việc đắp đập ngăn sông Đà, xây dựng hồ chứa Hoà Bình làm ngập những vùng đất thấp ven sông đã gây nên những tổn thất lớn về tài nguyên trong vùng: 813,1 ha rừng gỗ; 795,71 ha rừng tre nứa và một lượng đáng kể các thảm cỏ, thảm thực vật khác đều bị ngập chìm dưới nước Trước hết, hơn 1.608 ha lúa hai vụ, 1.341 ha lúa một vụ và hàng nghìn héc ta hoa màu, cây ăn quả bị vĩnh viễn mất đi

do ngập chìm dưới nước Đồng thời nhiều động vật quý hiếm bị mất đi do diều kiện sống tại nơi ở và khu vực xung quanh bị thay đổi Một số cơ sở hạ tầng cũng bị phá huỷ như: 107.308 m2 nhà ở, 156 đập nước và hồ thuỷ lợi, 153 km kênh mương, 655

km đường ô tô, 30 km đường dây điện thoại

Tác động trực tiếp của việc xây dựng hồ chứa là làm thay đổi toàn bộ hệ sinh thái tự nhiên và nhân văn, ảnh hưởng đến đời sống của toàn bộ các sinh vật trong hệ sinh thái và các hoạt động kinh tế - xã hội của dân cư trong vùng Hệ sinh thái trên cạn bị dần thay thế bởi hệ sinh thái nước, đất ngập nước và hệ sinh thái bán ngập Mặt khác, những vùng bị ngập đều là những vùng đất màu mỡ ven sông Vì vậy, gần 50.000 dân (8.451 hộ) thuộc 2 tỉnh Hoà Bình và Sơn La phải di chuyển đi xây dựng nơi ở mới Điều này đã gây nên một sự xáo trộn rất lớn trong đời sống của người dân thể hiện không những là chỗ ở thay đổi mà còn kéo theo cả diện tích đất

và phương thức canh tác cũng thay đổi gây ra rất nhiều khó khăn cho nhân dân trong vùng phải di dời

3.1.2.2 Dân số, dân tộc và lao động

Cho đến nay Thung Nai có 6 xã Hầu hết các hộ gia đình trong xã đều sinh sống ở độ cao trên 120m so với mực nước biển Phần lớn đất canh tác nông nghiệp, đặc biệt đất canh tác lúa nước đều đã bị ngập, đời sống người dân gặp rất nhiều khó khăn, thành phần dân tộc Mường, Dao ở đây chiếm tới 97%

Trang 38

(Nguồn: Báo cáo tình hình dân số - lao động xã Thung Nai, 2009)

Đặc điểm dân tộc: người Mường là dân tộc bản địa có số lượng lớn nhất (>90%) Tổ chức làng bản của người Mường khá chặt chẽ do Trưởng xóm hoặc Già làng đứng đầu

Tình hình lao động của khu vực: hầu hết là lao động trẻ, trình độ văn hoá thấp, không có chuyên môn kỹ thuật Lao động ở đây chưa thực sự cần cù, chịu khó tăng gia sản xuất cải thiện đời sống Điều này lý giải tại sao đất đai ở khu vực chưa được sử dụng có hiệu quả như tiềm năng của nó

Thời gian lao động trong năm được sử dụng khoảng 6 - 8 tháng tuỳ theo hộ gia đình Người dân địa phương tiêu tốn nhiều thời gian vào các hoạt động: đánh cá lòng hồ canh tác nương rẫy và khai thác gỗ, củi cho nhu cầu sinh hoạt của gia đình Hoạt động canh tác nương rẫy rất vất vả, khoảng cách từ nhà đến nương rẫy khá xa, đường đi lại khó khăn, việc vận chuyển sản phẩm hoàn toàn thủ công (vác, gánh, gùi), đời sống còn vô vàn khó khăn

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	1,44 MB