Nghiên cứu ảnh hưởng của một số quần xã thực vật đến tính chất của đất ở rừng phòng hộ phượng hoàng, xã cù vân, huyện đại từ, tỉnh thái nguyên

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, tài liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố công trình Tác giả Vũ Hồng Hà i LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập thực đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh thái học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, nhận giúp đỡ thầy cô giáo, bạn bè gia đình Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Ngọc Công tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo Khoa Sinh học, Phòng Đào tạo (bộ phận Sau Đại học) tạo điều kiện thuận lợi cho học viên trình học tập nghiên cứu Trường Tôi xin trân trọng cảm ơn Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh Thái Nguyên, Chi cục thống kê tỉnh Thái Nguyên, cung cấp số liệu khu vực nghiên cứu có liên quan đến đề tài Ban Quản lý rừng phòng hộ Phượng Hoàng tạo điều kiện thuận lợi để thu thập số liệu khu vực rừng Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đồng nghiệp cổ vũ, động viên suốt thời gian qua Xin trân trọng cảm ơn Thái Nguyên, ngày 10 tháng năm 2016 Tác giả Vũ Hồng Hà ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đóng góp luận văn Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu thành phần loài dạng sống thực vật 1.1.1 Nghiên cứu thành phần loài thực vật 1.1.2 Nghiên cứu thành phần dạng sống thực vật 1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng qua lại thảm thực vật đất 1.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng đất tới thảm thực vật 1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng thảm thực vật tới đất 1.2.3 Nghiên cứu tác dụng cải tạo đất thảm thực vật 11 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Đối tượng nghiên cứu 13 2.2 Địa điểm nghiên cứu 13 2.3 Nội dung nghiên cứu 13 2.3.1 Về thành phần thực vật 13 2.3.2 Về môi trường đất 13 2.4 Phương pháp nghiên cứu 13 2.4.1 Phương pháp điều tra 13 2.4.2 Phương pháp thu mẫu 14 iii 2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu 16 2.2.4 Phương pháp điều tra nhân dân 17 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 18 3.1 Khái quát điều kiện tự nhiên 18 3.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới hành 18 3.1.2 Địa hình 18 3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 19 3.1.4 Khí hậu, thủy văn 19 3.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 21 3.2.1 Dân số, dân tộc 21 3.2.2 Hoạt động sản xuất nông, lâm, thủy sản 21 3.2.3 Giao thông, thủy lợi 22 3.2.4 Giáo dục, y tế, văn hóa 22 3.2.5 Hệ thống điện, nước 24 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25 4.1 Đặc điểm quần xã thực vật nghiên cứu 25 4.1.1 Đặc điểm thành phần loài thực vật 25 4.1.2 Đặc điểm thành phần dạng sống thực vật 52 4.1.3 Đặc điểm cấu trúc phân tầng quần xã thực vật 57 4.2 Ảnh hưởng quần xã thực vật đến môi trường đất KVNC 60 4.2.1 Đặc điểm hình thái phẫu diện đất quần xã thực vật nghiên cứu 60 4.2.2 Ảnh hưởng quần xã thực vật đến tính chất lý học đất mức độ xói mòn đất 63 4.2.3 Ảnh hưởng quần xã thực vật đến tính chất hóa học đất 66 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 74 Kết luận 74 Đề nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TÊN VIẾT TẮT Tuyến điều tra TĐT Ô tiêu chuẩn OTC Ô dạng ODB Rừng phục hồi RPH Thảm bụi TCB Rừng trồng keo RTK iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Ký hiệu độ nhiều thảm tươi (theo Drude) 15 Bảng 3.1 Nhiệt độ trung bình/tháng trung bình/năm tỉnh Thái Nguyên 20 Bảng 3.2 Lượng mưa, độ ẩm trung bình/tháng tỉnh Thái Nguyên 20 Bảng 4.1 Danh lục thực vật quần xã nghiên cứu rừng phòng hộ Phượng Hoàng (Xã Cù Vân, Đại Từ, Thái Nguyên) 25 Bảng 4.2 Thành phần tỷ lệ (%) dạng sống thực vật quần xã 52 Bảng 4.3 Cấu trúc phân tầng thẳng đứng quần xã thực vật KVNC 58 Bảng 4.4 Độ ẩm (%) đất mức độ xói mòn quần xã 63 Bảng 4.5 Thành phần giới đất quần xã thực vật nghiên cứu 64 Bảng 4.6 Một số tính chất hóa học đất quần xã nghiên cứu 66 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ bố trí ô dạng ô tiêu chuẩn 14 Hình 3.1 Khu vực rừng phòng hộ Phượng Hoàng (điểm đánh dấu xanh) 23 Hình 4.1 Sự biến đổi số pH(KCl) điểm nghiên cứu 67 Hình 4.2 Sự biến đổi hàm lượng mùn tổng số điểm nghiên cứu 68 Hình 4.3 Sự biến đổi hàm lượng đạm tổng số điểm nghiên cứu .69 Hình 4.4 Sự biến đổi hàm lượng lân (Photpho) điểm nghiên cứu 70 Hình 4.5 Sự biến đổi hàm lượng Kali điểm nghiên cứu 71 Hình 4.6 Sự biến đổi hàm lượng Ca2+ điểm nghiên cứu 72 Hình 4.7 Sự biến đổi hàm lượng Mg2+ điểm nghiên cứu 72 vi MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đất nguồn tài nguyên vô quý giá, thành phần quan trọng hàng đầu môi trường sống sinh vật nói chung người nói riêng Chính Karx Marx nhấn mạnh: đất tư liệu sản xuất thay được, điều kiện thiếu tồn tái sinh hàng loạt hệ loài người Theo nguồn gốc phát sinh, Dokutchaev (1879) coi đất vật thể tự nhiên chịu tác động tổng hợp nhân tố: đá mẹ, khí hậu, địa hình, sinh vật thời gian Trong nhân tố nhân tố sinh vật giữ vai trò định việc biến đổi vỏ phong hóa thành đất trình biến đổi đất Trong nhóm nhân tố sinh vật vai trò thảm thực vật vô quan trọng, tham gia tích cực vào vòng tiểu tuần hoàn đất Ðến lượt tính chất, đặc điểm loại đất lại định loại hình thảm thực vật đặc trưng (dẫn theo Nguyễn Ngọc Bình, 1996 [6]) Như đất thảm thực vật có mối quan hệ qua lại vô khăng khít mà ta muốn nghiên cứu thành phần tách rời thành phần lại Một thực trạng đặt cho toàn nhân loại vấn đề thoái hóa nguồn tài nguyên đất mà nguyên nhân chủ yếu tập quán du canh, du cư, đốt rừng làm rẫy số dân tộc người, với hoạt động khai thác, sử dụng không hợp lý tài nguyên rừng đất rừng Nhiều nhà khoa học nước có nhiều công trình nghiên cứu khẳng định vai trò thảm thực vật nói chung rừng nói riêng đất, thông qua nghiên cứu đặc điểm lý, hóa học, sinh học đất rừng [16], [28], [29], [43], [44], [46], [49] Tỉnh Thái Nguyên tỉnh thuộc khu vực miền núi trung du, diện tích chủ yếu đồi núi, có tiềm lớn rừng Diện tích rừng Thái Nguyên chiếm 40% diện tích tự nhiên toàn tỉnh (năm 2010), gồm rừng đặc dụng, rừng phòng hộ, rừng sản xuất Đặc biệt diện tích rừng phòng hộ ngày bị thu hẹp, rừng phòng hộ có vai trò bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn, chống sa mạc hóa, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, bảo vệ môi trường Chính quyền địa phương có nhiều sách khôi phục bảo vệ rừng, diện tích rừng đến dần tăng lên nhiên chưa thật hợp lí Rừng phòng hộ Phượng Hoàng có diện tích gần 400 ha, nằm trọn phần đất thuộc xã Cù Vân, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Rừng phòng hộ Phượng Hoàng tầm quan trọng việc gìn giữ nguồn sinh thuỷ phục vụ sản xuất nông nghiệp khu vực, mà rừng chắn bảo vệ đất, chống xói mòn, gây sạt lở đất , đồng thời nơi cư trú nhiều loài động vật Để làm sáng tỏ vai trò quần xã thực vật khu vực rừng phòng hộ Phượng Hoàng, đặc biệt vai trò thảm thực vật đến tính chất lý, hóa học đất, lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng số quần xã thực vật đến tính chất đất rừng phòng hộ Phượng Hoàng, xã Cù Vân, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” Mục tiêu nghiên cứu - Xác định đa dạng thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc tầng tán, độ che phủ quần xã thực vật nghiên cứu - Xác định ảnh hưởng quần xã thực vật đến tính chất vật lý, hóa học đất, sở bước đầu đánh giá tác dụng bảo vệ đất chống xói mòn rửa trôi chất dinh dưỡng đất Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu quần xã thực vật số tính chất lý, hóa học đất quần xã rừng phục hồi tự nhiên (30 tuổi), thảm bụi (10 tuổi), rừng trồng keo (10 tuổi) rừng trồng keo (5 tuổi) Đề tài thực thời gian từ tháng 10/2015 đến tháng 5/2016 rừng phòng hộ Phượng Hoàng xã Cù Vân (huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên) Do điều kiện hạn chế thời gian kinh phí, đề tài nghiên cứu ảnh hưởng thảm thực vật đến số tính chất lý, hóa học đất mà không nghiên cứu ảnh hưởng đất đến thảm thực vật Đóng góp luận văn Là công trình mô tả cách chi tiết đặc điểm hình thái phẫu diện đất số quần xã thực vật (rừng phục hồi 30 tuổi, thảm bụi 10 tuổi, rừng trồng keo 10 tuổi, rừng trồng keo tuổi) rừng phòng hộ Phượng Hoàng, xã Cù Vân, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Luận văn đưa dẫn liệu định lượng góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng số quần xã thực vật cụ thể đến số tính chất lý, hóa học đất khu vực nghiên cứu Chương TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu thành phần loài dạng sống thực vật 1.1.1 Nghiên cứu thành phần loài thực vật * Trên giới: Nghiên cứu thành phần loài thực vật từ lâu coi nội dung phân loại loại hình thảm thực vật Ở Liên xô (cũ) có Alokhin (1904), Vưsotxki (1915), Craxit (1927), Xennhicov (1933), Creepva (1978) Nhìn chung tác giả cho vùng sinh thái khác hình thành nên kiểu thảm thực vật đặc trưng, khác biệt thảm so với thảm khác biểu thị thành phần loài, dạng sống, cấu trúc động thái Nhà thực vật học người Pháp Lecomte (1907-1952) thống kê hệ thực vật ba nước Việt Nam, Lào, Cămpuchia có 7.004 loài, 1.850 chi, 289 họ Một số tác giả khác Vidal (1962), Schmid (1989) ước lượng khu vực Đông Dương có khoảng 10.000 loài tăng lên 12.000-15.000 loài (dẫn theo Nguyễn Quang Việt, 1997 [47]) Theo Ramakrisnan (1981 - 1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy vùng Tây Bắc Ấn Độ cho biết số đa dạng loài thấp, số loài ưu cao điểm pha đầu trình diễn giảm dần theo thời gian bỏ hóa [4] Longchun cộng (1993) nghiên cứu đa dạng thực vật hệ sinh thái nương rẫy Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc ghi nhận được: Tại Bana nương rẫy bỏ hóa năm có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật Còn bỏ hóa 19 năm có 60 họ, 134 chi, 167 loài thực vật [4] Một số nước khu vực Đông Nam Á Indonesia, Thái Lan, Malaysia hỗ trợ nước phương Tây xuất Thực vật chí quốc gia * Ở Việt Nam: Các công trình nghiên cứu thành phần loài thực vật có nhiều Có thể nhắc tới tác giả như: 4.2.3.1 Độ pH (KCl) Độ pH(KCl) tiêu tính chất hóa học đất, ảnh hưởng đến nhiều trình lý, hóa học sinh học đất tác động trực tiếp đến sinh trưởng phát triển rừng Nhìn chung pH(KCl) có xu hướng tăng theo độ sâu tầng đất không nhiều Tuy nhiên số pH(KCl) đất quần xã thực vật biến động theo quy luật chung tăng dần độ che phủ thảm thực vật tăng lên Theo số liệu bảng 4.6, trị số pH(KCl) nhìn chung tăng dần theo chiều sâu phẫu diện đất không nhiều, tức độ chua đất tăng dần lên lớp đất mặt (0-10cm) Điều cho thấy độ chua lớp đất mặt nước mưa rửa trôi bề mặt gây Tại điểm nghiên cứu trị số pH(KCl) tương đối thấp, biến động từ 3,31 đến 3,65, điều chứng tỏ đất vùng chua Xét độ pH(KCl) trung bình đất điểm nghiên cứu rừng trồng keo tuổi có pH(KCl) trung bình nhỏ (pH= 3,397) Với số đất rừng trồng keo tuổi xếp vào loại đất có độ chua cao Chỉ số pH(KCl) cao rừng phục hồi (pH = 3,63); sau đến rừng trồng keo 10 tuổi (pH = 3,49) thảm bụi 10 tuổi (pH = 3,47) Nguyên nhân độ che phủ quần xã thực vật khác nhau, rừng phục hồi có độ che phủ lớn (95100%) Có thể biểu diễn độ chua tăng dần quần xã sau: RPH < RTK 10 tuổi < TCB < RTK tuổi Sự biến đổi số pH(KCl) biểu diễn hình 4.1 % Hình 4.1 Sự biến đổi số pH(KCl) điểm nghiên cứu 67 4.2.3.2 Hàm lượng mùn tổng số (%) Mùn nguồn cung cấp thức ăn cho cây, mùn có vai trò quan trọng với độ phì đất, ảnh hưởng đến số tính chất lý học, hóa học sinh học đất Kết phân tích đất bảng 4.6 cho thấy quần xã thực vật hàm lượng mùn biến đổi theo quy luật giảm nhanh theo chiều sâu phẫu diện Ở lớp đất mặt (0 - 10 cm) quần xã rừng phục hồi có hàm lượng mùn cao 4,53% Tiếp theo rừng trồng keo 10 tuổi có hàm lượng mùn 4,19%, thảm bụi 4,01% Hàm lượng mùn thấp rừng trồng keo tuổi có 3,09% Nguyên nhân rừng phục hồi có độ che phủ cao, thời gian phát triển dài (30 tuổi), tổ hợp thành phần loài lớn, lượng cành rơi rụng trả lại cho đất cao hơn, từ khối lượng vi sinh vật động vật đất tăng, hoạt động xác chết góp phần tăng lượng mùn cho đất nên tạo cho đất có khả tích lũy mùn không tầng mặt mà tầng sâu Ngoài độ che phủ có vai trò quan trọng làm giảm xói mòn rửa trôi chất mùn, dinh dưỡng đất Sự biến đổi hàm lượng mùn điểm nghiên cứu trình bày hình 4.2 % RPH 30 tuổi TCB 10 tuổi RTK 10 tuổi RTK tuổi 0-10 10-30 30-50 Hình 4.2 Sự biến đổi hàm lượng mùn tổng số điểm nghiên cứu 4.2.3.3 Hàm lượng đạm tổng số (%) Đạm chất quan trọng dinh dưỡng Khi phân tích hàm lượng đạm tổng số giúp ta so sánh loại đất, đánh giá khả tích lũy đạm đất mức độ định xác định đất tốt hay đất xấu 68 Kết bảng 4.6 cho thấy hàm lượng đạm tổng số có quy luật chung giảm dần theo độ sâu theo quần xã thực vật Điều nói lên độ che phủ thảm thực vật cao, sinh khối phần phần đất cao, chất hữu chết hàng năm cung cấp cho đất lớn nên hàm lượng đạm tăng lên đất Hàm lượng đạm tổng số đất quần xã tập trung lớp đất mặt (0 - 10 cm) Ở quần xã rừng phục hồi hàm lượng đạm cao (0,26%), quần xã rừng trồng keo 10 tuổi thảm bụi có hàm lượng đạm tương ứng 0,25% 0,22%, thấp RTK tuổi, hàm lượng đạm có 0,21% Hàm lượng đạm rừng phục hồi đạt cao đặc biệt tầng đất mặt, điều quan hệ mật thiết với độ che phủ thành phần loài lớp phủ thực vật Sự biến động hàm lượng đạm tổng số điểm nghiên cứu trình bày hình 4.3 % 0.3 0.25 0.2 RPH 30 tuổi 0.15 TCB 10 tuổi RTK 10 tuổi 0.1 RTK tuổi 0.05 0-10 10-30 30-50 Hình 4.3 Sự biến đổi hàm lượng đạm tổng số điểm nghiên cứu 4.2.3.4 Hàm lượng lân kali dễ tiêu Kali có vai trò quan trọng đời sống thực vật, có tác dụng tăng cường tính chống rét chống chịu qua mùa đông nhờ làm tăng lực thẩm thấu dịch tế bào Kali giúp tăng cường khả kháng bệnh nấm vi khuẩn Hàm lượng kali dễ tiêu đất có ảnh hưởng lớn đến trình sinh trưởng phát triển thực vật Chúng không phân tích hàm lượng lân kali tổng số đất mà tiến hành phân tích hàm lượng lân kali dễ tiêu Bởi hàm lượng dễ tiêu biểu thị phần 69 chất dinh dưỡng đất mà sử dụng nên có ý nghĩa sinh trưởng phát triển Tuy nhiên khái niệm dễ tiêu khái niệm tương đối trồng sử dụng chất khó tiêu đất khác tùy loài cây, tùy thời kỳ phát triển tùy phản ứng đất Hàm lượng lân kali dễ tiêu biến động theo quy luật giảm dần theo độ sâu tầng đất độ che phủ thảm thực vật * Hàm lượng lân dễ tiêu (P2O5): Hàm lượng lân dễ tiêu quần xã thực vật khác khác Ở độ sâu tầng đất từ - 10 cm, hàm lượng lân dễ tiêu cao gặp đất rừng trồng keo 10 tuổi (3,10mg/100g) Sau rừng phục hồi (3,06mg/100g), thảm bụi (2,98 mg/100g) Đất nghèo lân rừng trồng keo tuổi có 2,34 mg/100g Ngoài phẫu diện hàm lượng lân dễ tiêu giảm dần theo độ sâu Sự biến động hàm lượng lân dễ tiêu tầng đất điểm nghiên cứu biểu diễn hình 4.4 mg/100g Hình 4.4 Sự biến đổi hàm lượng lân (Photpho) điểm nghiên cứu * Hàm lượng Kali dễ tiêu (K2O): Hàm lượng kali dễ tiêu quần xã nghiên cứu không cao lắm, rừng phục hồi hàm lượng kali dễ tiêu cao lớp đất mặt (0-10cm) 5,42 mg/100g Sau rừng trồng keo 10 tuổi 3,66 mg/100g; thảm bụi 10 tuổi đạt 3,62 mg/100g, thấp rừng trồng keo tuổi đạt 3,35 mg/100g Kết bảng 4.5 cho thấy hàm lượng kali dễ tiêu lớp đất sâu (10-50 cm) biến đổi lớn, thường thấp 70 so với lớp đất mặt (0 - 10 cm) nhiều Điều chứng tỏ hàm lượng kali dễ tiêu phụ thuộc lớn vào hoạt động tích cực vi sinh vật Quy luật biến động hàm lượng kali dễ tiêu giống quy luật biến động hàm lượng lân dễ tiêu giảm theo độ sâu tầng đất độ che phủ thảm thực vật Sự biến động hàm lượng kali dễ tiêu thảm thực vật điểm nghiên cứu thể hình 4.5 mg/100g RPH 30 tuổi TCB 10 tuổi RTK 10 tuổi RTK tuổi 0-10 10-30 30-50 Hình 4.5 Sự biến đổi hàm lượng Kali điểm nghiên cứu 4.2.3.5 Hàm lượng Ca2+ Mg2+ trao đổi Ca Mg hai nhân tố có tác dụng tốt làm giảm độ chua đất ảnh hưởng đến nhiều tính chất hoá học khác đất Trong điểm nghiên cứu hàm lượng Ca2+ trao đổi lớn hàm lượng Mg2+ trao đổi Hàm lượng Ca2+ Mg2+ phụ thuộc nhiều vào trình rửa trôi đất Hàm lượng Ca2+ trao đổi đất thảm thực vật nghiên cứu có xu hướng giảm theo chiều sâu tầng đất giảm độ che phủ thảm thực vật giảm Quần xã rừng phục hồi có hàm lượng Ca2+ trao đổi cao (5.42mg/100g ), quần xã rừng trồng có hàm lượng Ca2+ trao đổi thấp xếp theo thứ tự RPH > RTK 10 tuổi > TCB > RTK tuổi Hàm lượng Mg2+ trao đổi quần xã nghiên cứu có quy luật tương tự hàm lượng Ca2+ trao đổi, cao rừng RPH (2,01mg/100g ), 71 quần xã rừng trồng hàm lượng Mg2+ trao đổi xếp theo thứ tự giảm dần RPH > RTK 10 tuổi > TCB > RTK tuổi Sự biến đổi hàm lượng Ca2+ Mg2+ điểm nghiên cứu biểu diễn hình 4.6 4.7 mg/100g Hình 4.6 Sự biến đổi hàm lượng Ca2+ điểm nghiên cứu mg/100g Hình 4.7 Sự biến đổi hàm lượng Mg2+ điểm nghiên cứu Tóm lại: Qua việc phân tích số tiêu hóa học đất điểm nghiên cứu, thấy thảm thực vật có vai trò quan trọng việc làm biến đổi tính chất hóa học đất, làm tăng lượng chất hữu cho đất, từ làm tăng độ phì đất (tăng lượng mùn, đạm, trị số pH, Ca2+ , Mg2+ trao đổi) Quy luật chung thành phần loài cao độ che phủ thảm thực vật tăng hiệu cải tạo 72 đất lớn lượng chất hữu trả cho đất tăng độ che phủ tăng làm giảm tượng xói mòn, rửa trôi Đó nguyên nhân làm cho rừng phục hồi tự nhiên thường có đặc tính nói tốt loại rừng khác Đánh giá ưu điểm rừng phục hồi tự nhiên so với rừng trồng rừng phục hồi tự nhiên có tác dụng bảo vệ cải tạo đất tốt so với rừng trồng 73 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Trong quần xã thực vật nghiên cứu rừng Phượng Hoàng (xã Cù Vân, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên) thống kê 297 loài, 216 chi, 90 họ thuộc ngành thực vật bậc cao có mạch Trong thảm bụi có thành phần loài thực vật phong phú (238 loài, 180 chi), sau rừng phục hồi (210 loài, 164 chi), rừng trồng keo 10 tuổi (61 loài, 50 chi), thấp rừng trồng keo tuổi (48 loài, 43 chi) Rừng phục hồi có độ che phủ cao (95-100%), cấu trúc phân tầng phức tạp (4 tầng) so với thảm bụi (75-80%, tầng), rừng trồng keo 10 tuổi (80-85%; tầng), rừng trồng keo tuổi (55-60%, tầng) Có khác độ dày tầng đất mặt (tầng A) quần xã thực vật: Rừng phục hồi (30 tuổi) có tầng đất mặt dày (44cm), có lớp thảm mục tích tụ lâu theo thời gian (dày 2cm) Quần xã thực vật có tác dụng bảo vệ ảnh hưởng tốt đến thành phần giới, tính chất lý học đất Trong rừng phục hồi tốt nhất, sau đến rừng trồng keo 10 tuổi, thảm bụi thấp rừng trồng keo tuổi Các quần xã thực vật nghiên cứu có ảnh hưởng lớn đến tính chất hóa học đất theo chiều hướng làm giảm độ chua đất, làm tăng hàm lượng mùn, đạm, lân, ka ly dễ tiêu ion Ca2+, Mg2+ Tuỳ theo quần xã thực vật mà mức độ ảnh hưởng khác Tác dụng cải thiện tính chất hóa học đất quần xã thực vật xếp theo thứ tự từ cao xuống thấp là: Rừng phục hồi 30 tuổi > rừng trồng keo 10 tuổi > thảm bụi 10 tuổi > rừng trồng keo tuổi Đề nghị - Không nên sử dụng mô hình rừng trồng loại có cấu trúc tầng đơn giản để phủ xanh đồi trọc - Đề tài cần tiếp tục nghiên cứu sâu, rộng nhiều tính chất lý, hóa học khác, địa phương khác, để có biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý nhất, nhanh chóng chuyển hóa rừng trồng loài thành rừng có cấu trúc gần giống rừng tự nhiên 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Giáp Thị Hồng Anh (2004), Nghiên cứu đặc điểm số thảm thực vật thứ sinh tính chất hóa học đất xã Canh Nậu- huyện Yên Thế- tỉnh Bắc Giang, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Trường ĐHSP Thái Nguyên Nguyễn Thị Kim Anh (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng số thảm thực vật đến môi trường đất vùng đồi núi tỉnh Thái Nguyên, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Trường ĐHSP Thái Nguyên Đặng Ngọc Anh (1993), Khoanh nuôi phục hồi rừng dẻ Hà Bắc, Công trình nghiên cứu khoa học nông nghiệp (1991-1995), NXB Nông Nghiệp, Hà Nội Phạm Hồng Ban (2000), Bước đầu nghiên cứu tính đa dạng sinh học nông nghiệp nương rãy vùng Tây Nam- Nghệ An, Luận án tiến sĩ Sinh học, Đại học Vinh Nguyễn Tiến Bân CS (2003, 2005), Danh lục loài thực vật Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Ngọc Bình (1996), Đất rừng Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Bộ NN PTNT (2000), Tên rừng Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Lê Trần Chấn (1999), Một số đặc điểm hệ thực vật Việt Nam, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Chung (2004), Đồng cỏ vùng núi phía bắc Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 10 Hoàng Chung (2005), Quần xã học thực vật, NXB giáo dục, Hà Nội 11 Lê Ngọc Công (1998), Nghiên cứu tác dụng bảo vệ môi trường số mô hình rừng trồng vùng đồi núi trung du số tỉnh miền núi, Đề tài Khoa học công nghệ cấp bộ, Trường Đại học Sư phạm - ĐHTN 12 Lê Ngọc Công (2004), Nghiên cứu trình phục hồi rừng khoang nuôi số thảm thực vật Thái Nguyên, Luận án tiến sỹ, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật 13 Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên, Chi cục thống kê huyện Đại Từ (2015), Niên giám thông kê 2015 75 14 Nguyễn Lân Dũng (1984), Vi sinh vật đất chuyển hóa hợp chất cacbon, nitơ, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 15 Nguyễn Trọng Điều (1992), Dân số tài nguyên thiên nhiên, NXB ĐHSP Hà Nội 16 Giacop.A (1956), Đất, NXB Nông thôn, Hà Nội 17 Phạm Hoàng Hộ (2003), Cây cỏ Việt Nam, Quyển I, II, III NXB Trẻ, Tp HCM 18 Bùi Thị Huế (1991-1994), Nghiên cứu ảnh hưởng vùng trồng bạch đàn đến số tính chất đất vùng đồi núi thấp miền Bắc Việt Nam, Luận án PTS Khoa học Nông nghiệp 19 Nguyễn Anh Hùng (2014), Nghiên cứu tác động người đến tính bền vững hệ sinh thái rừng vùng An toàn khu Định Hóa, Thái Nguyên Luận án tiến sĩ Sinh học, Trường ĐHSP Thái Nguyên 20 Đỗ Khắc Hùng (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng số kiểu thảm đến số tính chất lý, hóa học đất xã Yên Ninh- Phú Lương- Thái Nguyên, Luận văn thạc sĩ sinh học, Trường ĐHSP Thái Nguyên 21 Nguyễn Thế Hưng (2003), Nghiên cứu đặc điểm xu hướng phục hồi rừng thảm thực vật bụi huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh), Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật 22 Nguyễn Thế Hưng Hoàng Chung (1995), “Thành phần loài dạng sống thực vật loại hình savan vùng đồi Quảng Ninh”, Thông báo khoa học Đại học sư phạm Việt Bắc, số 23 Đặng Thị Thu Hương (2005), Nghiên cứu đặc điểm đánh giá lực tái sinh tự nhiên thảm thực vật bụi trạm đa dạng sinh học Mê Linh – tỉnh Vĩnh Phúc, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật 24 Lê Văn Khoa (1993), Bài giảng thổ nhưỡng, Trường Đại học Tổng hợp, Hà Nội 25 Lê Văn Khoa cộng (1998), Đất số phương pháp xác định nhanh số tiêu độ phì đất, Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc, dự án UNDP/FAO/VIE/96/014, Hà nội 26 Vũ Tự Lập (1995), Địa lý tự nhiên Việt Nam, Trường ĐHSP Hà Nội 27 Vũ Thị Liên (2005), Nghiên cứu ảnh hưởng số kiểu thảm thực vật biến đổi môi trường đất số khu vực tỉnh Sơn La, Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật 76 28 Trương Văn Lung, Nguyễn Bá Hải (1996), “Trồng đậu để cải tạo đất hướng phát triển vùng đồi miền tây Thừa Thiên Huế”, Tạp chí Nông nghiệp phát triển Nông thôn, số 29 Trần Đình Lý (1997), Nghiên cứu mô hình trồng đậu để cải tạo đất vùng đồi Cát Hải, Bình Trị Thiên, Viện Sinh thái tài nguyên Sinh vật 30 Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995), “Khả tái sinh tự nhiên thảm thực vật vùng núi cao Sa Pa”, Tạp chí Nông nghiệp & PTNN, số 31 Ma Thị Ngọc Mai (2007), Nghiên cứu trình diễn lên thảm thực vật trạm Đa dạng sinh học Mê Linh(Vĩnh Phúc) vùng phụ cận Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm khoa học Công nghệ Việt Nam 32 Trần Ngũ Phương (1970), Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam, NXB Khoc học kỹ thuật, Hà Nội 33 Richards.P.W (1964), Rừng mưa nhiệt đới (Vương Tấn Nhị dịch), NXB Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội 34 Lê Đồng Tấn (2000), Nghiên cứu trình phục hồi tự nhiên số quần xã thực vật sau nương rãy Sơn La phục vụ cho khoanh nuôi, Luận án tiến sỹ Sinh học, Viện Sinh thái tài nguyên Sinh vật 35 Nguyễn Nghĩa Thìn (1998), Đa dạng thực vật có mạch vùng núi cao Sa Pa, Phanxiphăng, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội 36 Nguyễn Nghĩa Thìn (2004), Hệ sinh thái rừng nhiệt đới, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội 37 Nguyễn Hữu Thoan (1986), Lâm sinh học, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 38 Dương Hữu Thời (2000), Cơ sở sinh thái học, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội 39 Nguyễn Bá Thụ (1995), Nghiên cứu đa dạng thực vật Vườn Quốc gia Cúc Phương, Luận án Phó tiến sĩ khoa học lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 40 Nguyễn Thị Thủy (2015), Nghiên cứu đặc điểm thảm cỏ tỉnh Đăk Lak xu hướng biến động Luận án tiến sĩ Sinh học, Trường ĐHSP Thái Nguyên 77 41 Thái Văn Trừng (1978), Thảm thực vật rừng Việt Nam, NXB Khoa học & Kĩ thuật, Hà Nội 42 Thái Văn Trừng (1998), Những hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam, NXB Khoa học Kĩ thuật, Tp.HCM 43 Hoàng Xuân Tý (1996), Vai trò họ đậu sử dụng đất bền vững vùng Tây Bắc, tính bền vững chương trình nông lâm nghiệp vùng cao, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 44 Hoàng Xuân Tý (1996), Nâng cao công nghệ thâm canh rừng trồng (Bồ đề, Bạch đàn, Keo), sử dụng họ đậu để cải tạo nâng cao chất lượng rừng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 45 Ủy ban Nông Nghiệp Bắc Thái (1975), Đất Bắc Thái, Bắc Thái 46 Nguyễn Vi, Trần Khải (1978), Nghiên cứu hóa học đất vùng núi Bắc Việt Nam, NXB nông nghiệp, Hà Nội 47 Nguyễn Quang Việt (1997), Nghiên cứu số tính chất hóa học đất trạng thái thực bì khác xã Đồng Xuân- Hòa Bình, Luận văn thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp, Hà Tây 48 Đặng Kim Vui (2002), “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy, sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên”, Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, số 49 Nguyễn Tử Xiêm, Thái Phiên (1999), Đất đồi núi Việt Nam thoái hóa phục hồi, NXB nông nghiệp, Hà Nội Tài liệu tiếng nước 50 Chavalier A (1918), Premier inventeiredes bois et autres Produits forestiesdu Tonkin 51 Raunkiaer (1934), Plan life forms Oxfofrd 78 PHỤ LỤC Một số hình ảnh KVNC rừng phòng hộ Phượng Hoàng Ảnh Rừng phục hồi 30 tuổi khu vực nghiên cứu Ảnh Thảm bụi 10 tuổi khu vực nghiên cứu Ảnh Rừng trồng keo 10 tuổi khu vực nghiên cứu Ảnh Rừng trồng keo tuổi khu vực nghiên cứu Ảnh Phẫu diện rừng phục hồi Ảnh Phẫu diện rừng trồng keo 10 tuổi Ảnh Phẫu diện thảm bụi Ảnh Phẫu diện rừng trồng keo tuổi [...]... hóa học của đất tại các quần xã nói trên 2.2 Địa điểm nghiên cứu Đề tài được nghiên cứu tại rừng phòng hộ Phượng Hoàng thuộc xã Cù Vân, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Về thành phần thực vật Xác định, mô tả thành phần loài, dạng sống, cấu trúc, độ che phủ của các quần xã chọn nghiên cứu 2.3.2 Về môi trường đất Mô tả đặc điểm hình thái phẫu diện đất và phân tích một số chỉ... thực vật có nhận xét: trị số pH(KCl), hàm lượng mùn và hàm lượng các chất dễ tiêu trong đất tăng tỉ lệ thuận với độ che phủ của thảm thực vật [10] 10 Lê Ngọc Công (2004) đã nghiên cứu ảnh hưởng một số quần xã thực vật đến môi trường đất trong các giai đoạn diễn thế phục hồi rừng sau nương rẫy ở Thái Nguyên đã khẳng định: độ che phủ của thảm thực vật ảnh hưởng theo hướng tích cực tới tính chất hóa học của. .. phần loài và dạng sống là một trong các chỉ tiêu quan trọng để phân biệt giữa kiểu thảm thực vật này với kiểu thảm thực vật khác 1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng qua lại giữa thảm thực vật và đất 1.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của đất tới thảm thực vật Đất được hình thành từ đá do sự biến đổi của nó theo thời gian dưới tác động của thực vật, động vật, vi sinh vật trong các điều kiện khác nhau của địa hình, khí... và tỉnh Vĩnh Phúc, phía Nam giáp tỉnh Vĩnh Phúc Khu vực nghiên cứu là rừng phòng hộ Phượng Hoàng thuộc xã Cù Vân của huyện Đại Từ Xã Cù Vân giáp với xã Cổ Lũng thuộc huyện Phú Lương ở phía Đông Bắc, với xã An Khánh cùng thuộc huyện Đại Từ ở phía Đông Nam, phía Nam giáp với xã Phúc Xuân thuộc thành phố Thái Nguyên, phía Tây lần lượt giáp với ba xã Phục Linh, Hà Thượng và Tân Thái cùng thuộc huyện Đại. .. triển của thảm thực vật 1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất Thảm thực vật có tác dụng mạnh mẽ tới đất Chúng làm thay đổi tính chất lí, hóa học của đất từ đó có tác dụng cải tạo đất Hiện nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất * Trên thế giới Dokuchaev (1879), người sáng lập ra môn thổ nhưỡng học đã định nghĩa đất (hay thổ nhưỡng) là một thể tự nhiên... nghiên cứu ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đến hàm lượng mùn (%) của đất ở vùng An toàn khu Định Hóa (Thái Nguyên) cho thấy hàm lượng mùn của đất tăng dần từ đất thảm cỏ (2,19) đến thảm cây bụi (2,65), rừng trồng (2,87) và cao nhất ở rừng thứ sinh (3,36), tương ứng với tỷ lệ (%) che phủ của từng kiểu thảm thực vật [19] 1.2.3 Nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật Đã có rất nhiều công trình nghiên. .. đã ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông, lâm nghiệp và đời sống của nhân dân địa phương 24 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đặc điểm cơ bản của các quần xã thực vật nghiên cứu 4.1.1 Đặc điểm về thành phần loài thực vật Trong 4 quần xã thực vật nghiên cứu chúng tôi thống kê được 297 loài, 216 chi, 90 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch, cụ thể trong bảng 4.1 Bảng 4.1 Danh lục thực vật. .. triển Xã Cù Vân là nơi khởi nguồn của suối Phượng Hoàng, một phụ lưu nhỏ của sông Cầu, một phần nhỏ phía Bắc của xã nằm trên lưu vực sông Ðu, một phụ lưu lớn hơn của sông Cầu Ngoài ra, xã có hồ Phượng Hoàng, một hồ chứa nhân tạo rộng khoảng 30 ha, phục vụ nước tưới cho khoảng 300 ha đất nông nghiệp của xã Cù Vân và An Khánh (huyện Đại Từ) Bảng 3.2 Lượng mưa, độ ẩm trung bình/tháng ở tỉnh Thái Nguyên. .. của đất, tới lượng vi sinh vật, thành phần giun đất [12] Nguyễn Thị Kim Anh (2006) khi nghiên cứu ảnh hưởng của một số thảm thực vật đến môi trường đất ở vùng đồi tỉnh Thái Nguyên đã đi đến kết luận: thảm thực vật có vai trò quan trọng trong việc làm biến đổi tính chất hóa học của đất, từ đó làm tăng độ phì (tăng hàm lượng mùn, đạm, K2O, P2O5, độ pH, Ca++, Mg++ trao đổi) [2] Nguyễn Anh Hùng (2014) nghiên. .. Văn Trừng (1998) [42], Nguyễn Nghĩa Thìn (2004) [36], cũng có nhận xét tương tự Nguyễn Hữu Thoan (1986) cho rằng đá mẹ và thế nằm của đá, độ dày tầng đất cũng như độ ẩm, độ cứng của đất là yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển hình thái của rễ cây rừng, độ ẩm của đất và chất dinh dưỡng trong đất ảnh hưởng đến sự phát triển của những bộ phận trên mặt đất [38] Đặng Ngọc Anh (1993) nghiên cứu rừng Dẻ ở Hà ... tầng quần xã thực vật 57 4.2 Ảnh hưởng quần xã thực vật đến môi trường đất KVNC 60 4.2.1 Đặc điểm hình thái phẫu diện đất quần xã thực vật nghiên cứu 60 4.2.2 Ảnh hưởng quần xã thực vật đến. .. trò quần xã thực vật khu vực rừng phòng hộ Phượng Hoàng, đặc biệt vai trò thảm thực vật đến tính chất lý, hóa học đất, lựa chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng số quần xã thực vật đến tính chất đất. .. tỉnh Thái Nguyên 20 Bảng 4.1 Danh lục thực vật quần xã nghiên cứu rừng phòng hộ Phượng Hoàng (Xã Cù Vân, Đại Từ, Thái Nguyên) 25 Bảng 4.2 Thành phần tỷ lệ (%) dạng sống thực vật quần xã