Nghiên cứu khả năng thấm và giữ nước của đất rừng trồng keo xã thịnh đức thành phố thái nguyên

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ AN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THẤM VÀ GIỮ NƯỚC CỦA ĐẤT RỪNG TRỒNG KEO XÃ THỊNH ĐỨC – THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Khoa : Môi trường Khóa học : 2010-2014 Giảng viên hướng dẫn : TS Vũ Thị Thanh Thủy Thái Nguyên, năm 2014 ii LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp giai đoạn quan trọng trình đào tạo sinh viên nhà trường Đây khoảng thời gian sinh viên tiếp cận thực tế, đồng thời củng cố kiến thức học nhà trường Được giúp đỡ Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Ban chủ nhiệm khoa Tài nguyên Môi trường, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả thấm giữ nước đất rừng trồng keo xã Thịnh Đức- Thành Phố Thái Nguyên” Trong suốt trình thực tập em nhận giúp đỡ thầy cô giáo, bạn lớp 42_KHMT A, cô anh chị nơi em thực tập tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm, Ban chủ nhiệm Khoa Môi Trường, đặc biệt cô giáo TS Vũ Thị Thanh Thủy người trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn UBND xã Thịnh Đức, thành phố Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ em suốt thời gian thực tập địa phương Do kinh nghiệm thiếu, kiến thức hạn chế, thời gian nghiên cứu ngắn cố gằng song đề tài tốt nghiệp em tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến, bảo thầy cô giáo, ý kiến đóng góp bạn bè để đề tài tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị An iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KTXH : Kinh tế xã hội OTC : Ô tiêu chuẩn UBND : Ủy ban nhân dân STT : Số thứ tự iv DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 4.1: Một số tiêu trồng trọt xã Thịnh Đức năm 2014 23 Bảng 4.2: Một số tiêu chăn nuôi xã Thịnh Đức 24 Bảng 4.3: Kết tiêm phòng dịch bệnh cho gia súc, gia cầm xã Thịnh Đức 24 Bảng 4.4 Một số tính chất vật lý đất hai loại rừng 30 Bảng 4.5 Thực trạng loài rừng keo năm tuổi 31 Bảng 4.7 Phẫu diện đất rừng trồng keo năm tuổi 32 Bảng 4.8 Phẫu diện đất rừng trồng keo năm tuổi 33 Bảng 4.9 Tốc độ thấm nước ban đầu khu vực nghiên cứu 34 Bảng 4.10 Đánh giá tốc độ thấm nước đất 35 Bảng 4.11 Tốc độ thời gian thấm nước ổn định 37 Bảng 4.12 Tốc độ thấm nước ổn định đất 38 Bảng 4.13 Tổng lượng thấm 39 Bảng 4.14 Lượng nước giữ tiềm tàng khe hổng mao quản 41 Bảng 4.15 Lượng nước giữ tiềm tàng khe hổng mao quản 43 Bảng 4.16 Lượng nước bão hòa tiềm tàng 44 v DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 4.1 Phân bố lượng mưa theo tháng năm 29 Hình 4.2 Mối tương quan vận tốc thấm ban đầu với độ xốp trung bình 36 Hình 4.3 Mối tương quan vận tốc thấm ban đầu với độ ẩm trung bình 36 Hình 4.4 Mối tương quan vận tốc thấm nước ổn định với độ xốp trung bình 38 vi MỤC LỤC Trang PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích 1.3 Mục tiêu nghiên cứu PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học 2.1.1 Một số khái niệm liên quan 2.1.2 Khái niệm rừng công trình nghiên cứu ảnh hưởng rừng 2.2 Tình hình nghiên cứu giới 2.2.1 Thành nghiên cứu 2.2.1.1 Khả thấm nước đất 2.3 Tình hình nghiên cứu việt nam 10 2.3.1 Thành nghiên cứu 10 2.3.1.1 Khả thấm nước đất 10 2.3.1.2 Khả giữ nước đất 11 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 3.1 Đối tượng ngiên cứu 14 3.2 Nội dung ngiên cứu 14 3.2.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 14 3.2.2 Đặc điểm điều kiện lập địa khu vực nghiên cứu 14 3.2.3 Đặc trưng thấm nước đất rừng 14 3.2.4 Đặc trưng giữ nước đất rừng 14 3.3 Phương pháp nghiên cứu 14 3.3.1 Phương pháp thống kê, kế thừa truyền thống 14 vii 3.3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 15 3.3.3 Phương pháp đo đạc lấy mẫu thực địa 15 3.3.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 15 3.3.5 Phương pháp thu thập số liệu 15 3.3.5.1 Số liệu thứ cấp 15 3.3.5.2 Số liệu sơ cấp 15 3.3.6 Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm 16 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21 4.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 21 4.1.1 Đặc điểm tự nhiên 21 4.1.1.1 Vị trí địa lý 21 4.1.1.2 Địa hình 21 4.1.1.3 Đất đai ,thổ nhưỡng 21 4.1.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 22 4.1.2.1 Tăng trưởng kinh tế 22 4.1.2.2 Thực trạng phát triển ngành kinh tế 23 4.1.2.3 Dân số, lao động, việc làm thu nhập 25 4.2 Đặc điểm điều kiện lập địa khu vực nghiên cứu 28 4.2.1 Đặc điểm chế độ mưa 28 4.2.1.1 Đặc điểm lượng mưa 28 4.2.1.2 Một số tính chất vật lý đất 30 4.2.1.3 Thảm thực vật 31 4.2.1.4 Thổ nhưỡng 32 4.3 Đặc trưng thấm nước đất rừng 34 4.3.1 Tốc độ thấm nước ban đầu 34 4.3.2 Tốc độ thấm nước ổn định 37 4.3.3 Quá trình thấm nước 39 viii 4.4 Đặc trưng giữ nước đất rừng 40 4.4.1 Lượng nước tích giữ tiềm tàng khe hổng mao quản 40 4.4.2 Lượng nước tích giữ tiềm tàng khe hổng mao quản 42 4.4.3 Lượng nước bão hòa tiềm tàng 43 4.5 Đề xuất số giải pháp cải thiện khả thấm giữ nước 44 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 5.1 Kết luận 46 5.2 Kiến nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Hiện việc quản lý sử dụng tài nguyên đất thách thức cho nhà quản lý Diện tích rừng tự nhiên ngày suy giảm làm khả bảo vệ đất thấp Mất rừng nên lũ quét, lũ lụt, hạn hán xảy nhiều tượng xói mòn đất nghiêm trọng Xói mòn xảy mạnh rửa trôi lớp đất màu mỡ theo dòng nước chảy sông suối hạ nguồn Đối với sản xuất Nông Lâm nghiệp, đất công cụ vô quý giá, không thay Đất đai có vai trò quan trọng định sống người nhờ có khả sản xuất sản phẩm trồng, ảnh hưởng đến tượng thời tiết lũ quét, sạt lở đất, lũ lụt, hạn hán,… Rừng tự nhiên ngày giảm thay rừng trồng rừng trồng phòng hộ, rừng sản xuất,… rừng trồng không sản xuất kinh doanh mang lại lợi nhuận kinh tế mà góp phần củng cố kết cấu đất, giảm xói mòn Do vậy, vấn đề thấm giữ nước đất rừng trồng keo lựa chọn làm đối tượng đề tài nghiên cứu Được cho phép Ban giám hiệu nhà trườngvà Khoa môi trường, tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu khả thấm giữ nước đất rừng trồng keo xã Thịnh Đức- Thành Phố Thái Nguyên" 1.2 Mục đích - Đề xuất giải pháp nhằm cải thiện khả thấm, giữ nước đất rừng, góp phần nâng cao hiệu bảo vệ nguồn nước rừng nhằm hạn chế xói mòn 1.3 Mục tiêu nghiên cứu + Xác định khả thấm, giữ nước đất rừng rừng trồng + Xác định nhân tố ảnh hưởng đến khả giữ nước đất rừng trồng + Đề xuất số giải pháp kĩ thuật nhằm cải thiện khả thấm, giữ nước đất rừng, góp phần nâng cao hiệu bảo vệ nguồn nước rừng nhằm hạn chế xói mòn 40 Tổng lượng thm hai loại rừng tương đối cao biến động khoảng từ 138,56 – 451,06 mm Trong tổng lượng thấm rừng trồng keo năm tuổi biến động khoảng từ 429,68 – 451,06 mm, cao nhiều so với rừng trồng keo năm tuổi từ 138,56 – 172,73mm 4.4 Đặc trưng giữ nước đất rừng Khả nước đất khả đất giữ lại nước điều kiện có dòng chảy tự phía Nước đất giữ bên đặc tính điện cực gây nên Tuy nhiên, lượng nước giữ lại đất biến đổi theo không gian thời gian Nước đất gồm ba phận sau: (1) - nước mao quản khe hổng nhỏ bé đất, lực liên kết lớn (PF>2.7), loại nước bảo vệ vi mao quản đất, cung cấp cho thực vật hấp thu bốc nước mặt đất vận động tác dụng lực mao quản; (2) – nước trọng lực khe hổng trung bình đất (0[...]... 2.3.1.1 Khả năng thấm nước của đất Ở việt Nam, những nghiên cứu và khả năng thấm nước của đất thường đi kèm với nghiên cứu thủy văn rừng, xói mòn đất, dòng chảy mặt Tính tới nay, chưa có nhiều công trình nghiên cứu chi tiết về khả năng thấm nước của đất Hầu hết các đề tài chỉ nghiên cứu tốc độ thấm trên một khía cạnh là yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn và dòng chảy mặt Một số ít nghiên cứu tốc độ thấm và ảnh... trong nghiên cứu về thủy văn rừng nói chung và nghiên cứu về tính thấm của đất nói riêng chưa thực sự phổ biến Sử dụng vòng đo thấm hay còn gọi là ống vòng khuyên là cách phổ biến trong nghiên cứu khả năng thấm nước của đất tại Việt Nam 2.3.1.2 Khả năng giữ nước của đất Theo Hoàng Văn Thế (1986) thì khả năng bốc hơi vật lý là khả năng bốc hơi từ đất trần còn gọi là bốc hơi khoảng trống, nó phụ thuộc vào... rừng trồng và rừng tự nhiên) Bằng phương pháp thí nghiệm thấm nước ống vòng khuyên và các phép phân tích, tác giả đã xác định: tốc độ thấm ban đầu, tốc độ thấm nước và thời gian đạt tốc độ thấm ổn định, quá trình thấm nước, lượng nước thấm và ảnh hưởng của một số nhân tố quan trọng tới đặc trưng thấm nước Kết quả nghiên cứu cho thấy đất dưới các trạng thái rừng ở địa bàn nghiên cứu có tốc độ thấm nước. .. tầng đất sâu, lượng nước chảy trên mặt đất và biến đổi động thái của nước trong đất, để tính toán lượng nước bốc hơi và thoát hơi của hệ thống (Dư Tân Hiểu, 1991) 2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 2.2.1 Thành quả nghiên cứu 2.2.1.1 Khả năng thấm nước của đất Tuần hoàn thủy văn rừng được mô tả theo một trình tự nhất định, bắt đầu từ khi nước mưa đi vào hệ sinh thái, đến quá trình nước mưa bị giữ. .. tế - xã hội khu vực nghiên cứu Đặc điểm tự nhiên Điều kiện kinh tế - xã hội 3.2.2 Đặc điểm điều kiện lập địa khu vực nghiên cứu Đặc điểm chế độ mưa Một số tính chất vật lý của đất 3.2.3 Đặc trưng thấm nước của đất rừng Tốc độ thấm nước ban đầu Tốc độ thấm nước ổn định Quá trình thấm nước 3.2.4 Đặc trưng giữ nước của đất rừng Lượng nước tích giữ tiềm tàng trong khe hổng mao quản Lượng nước tích giữ tiềm... độ thấm của đất ” biểu thị bằng mm/phút là tốc độ nước từ mặt đất đi vào trong đất Nếu trên mặt đất có lớp nước đọng, nước sẽ thấm xuống đất theo tốc độ thấm tiềm năng Tốc độ thấm là đặc trưng quan trọng nhất về vận động của nước dưới đất trong môi trường lỗ hổng (Vũ Thị Quỳnh Nga, 2009) [16] -“ Tốc độ thấm nước ban đầu” (mm/phút) là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh đặc trưng thấm nước của đất rừng. .. Văn Huầy khả năng giữ nước của đất có quan hệ chặt chẽ với thành phần cơ giới đất Đất càng có 12 thành phần cơ giới nặng thì khả năng giữ nước và độ trữ ẩm cực đại càng lớn (Trần Kông Tấu và cộng sự, 1986) [12] Công trình nghiên cứu của Chu Đình Hoàng (1995) về đặc tính thấm nước trên đất phèn ở đồng bằng Sông Cửa Long Dựa trên cơ chế thấm nước tác giả đã thiết kế hệ thống kênh mương tiêu nước rửa... giảm lượng nước mặt chảy đi và tăng nguồn nước ngầm của khu vực (dự kiến, sau 9 năm mực nước ngầm của vùng này sẽ dâng cao thêm từ 3,5 - 8m) 14 PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng ngiên cứu Rừng trồng keo 6 năm tuổi và rừng trồng keo 3 năm tuổi Địa điểm: xã Thịnh Đức – Thành Phố Thái Nguyên Ngày bắt đầu: 20/02/2014 Ngày kết thúc: 30/04/2014 3.2 Nội dung ngiên cứu 3.2.1... niệm liên quan - Khả năng thấm nước của đất là khả năng lưu giữ lại dòng chảy bề mặt và biến chúng thành dòng chảy ngầm trong lòng đất (Vũ Thị Quỳnh Nga, 2009) [16] -“ Quá trình thấm nước ” là quá trình nước từ mặt đất thâm nhập vào trong đất Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ thấm bao gồm điều kiện trên mặt đất và lớp phủ thực vật, tính chất của đất như độ xốp, kết cấu đất, độ ẩm đất (Nguyễn Thị... trình nghiên cứu ở Tứ Quận, Tuyên Quang của bộ môn khí tượng thủy văn rừng (Phạm Văn Điển, 2006) [9], tập trung chủ yếu vào việc tìm hiểu lượng nước chảy bề mặt và lượng đất xói mòn dưới tán rừng bồ đề trồng thuần loài đều tuổi trong khoảng thời gian 3 năm (1974 - 1976) Ngoài những công trình nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng thấm và giữ nước của đất rừng, còn có một số các công trình nghiên