Nghiên cứu một số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ tại lâm trường như xuân tỉnh thanh hóa

Chức năng giữ n-ớc của rừng đ-ợc phản ánh thông qua ảnh h-ởng của nó đến hiệu ích nguồn n-ớc, có thể sử dụng nhiều chỉ tiêu khác nhau để đánh giá khả năng phòng hộ của rừng trong việc gi

Tr-ờng đại học lâm nghiệp

-& -Hoàng bùi t-

Nghiện cứu một số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ tại lâm tr-ờgn nh- xuân tỉnh thanh hoá

Chuyên ngành: lâm học Mã số: 60.62.60

Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp ng-ời h-ớng dẫn: PGS.TS Phạm xuân hoàn

Hà Tây, năm 2007

Tr-ờng đại học lâm nghiệp

-& -Hoàng bùi t-

Nghiện cứu một số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ tại lâm tr-ờgn nh- xuân tỉnh thanh hoá

Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp

Hà Tây, năm 2007

Đặt vấn đề

Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, nó không những cung cấp các sản phẩm về rừng cho nền kinh tế quốc dân mà còn có tác dụng phòng hộ, bảo vệ

đất, điều tiết nguồn n-ớc, duy trì cân bằng sinh thái và bảo vệ môi tr-ờng sống

Thời gian gần đây diện tích cũng nh- chất l-ợng rừng ở tỉnh Thanh Hoá bị giảm sút nghiêm trọng, ảnh h-ởng xấu đến năng lực phòng hộ môi tr-ờng sinh thái của rừng, dẫn đến những hậu quả nh-: Hạn hán, lũ lụt, xói mòn, lở đất ngày một gia tăng , đã ảnh h-ởng nghiêm trọng đến nguồn n-ớc sinh hoạt và sinh hoạt không chỉ

bộ phận c- dân miền núi mà còn ảnh h-ởng tới cộng đồng dân c- sống ở vùng hạ l-u các con sông suối

Thực trạng trên có nhiều nguyên nhân khác nhau, do dân số tăng nhanh dẫn

đến nhu cầu về gỗ, củi cũng tăng, hiện t-ợng du canh du c- của đồng bào dân tộc miền núi gắn với ph-ơng thức đốt n-ơng làm rẫy, nạn cháy rừng, tình trạng khai thác lạm dụng quá mức vốn rừng , dẫn đến suy thoái rừng, năng lực phòng hộ của rừng bị suy gảm nghiêm trọng

Lâm tr-ờng Nh- Xuân - Thanh Hoá nằm trong l-u vực của ba hồ chứa n-ớc lớn: Đập sông Mực, đập thuỷ lợi Mậu Lâm và đập lớn Phúc Đ-ờng với dung tích biến động từ 450 - 630 triệu m3 n-ớc Đây là nguồn n-ớc t-ới cho hơn 10.000 ha ruộng n-ớc của ba huyện Nh- Thanh, Nông Cống và Quảng X-ơng Hiện nay diện tích rừng tự nhiên của Lâm tr-ờng bị suy giảm về diện tích cũng nh- chất l-ợng, không đảm bảo chức năng phòng hộ trong việc giữ n-ớc và điều tiết dòng chảy cho các công trình thủy lợi và hồ đập trong vùng Để đảm bảo cung cấp n-ớc tối đa cho các hồ chứa n-ớc, cùng với các huyện miền núi trong tỉnh, huyện Nh- Thanh nói chung và Lâm tr-ờng Nh- Xuân nói riêng đã quan tâm đầu t- trồng rừng, khôi phục rừng thông qua ch-ơng trình 327, dự án 661, dự án trồng rừng phòng hộ đầu nguồn , nhằm xây dựng và khôi phục rừng đầu nguồn Tuy nhiên, việc tổ chức quy hoạch và xây dựng giải pháp quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn còn gặp nhiều khó khăn, ch-a xác định đ-ợc diện tích cần thiết và mô hình cấu trúc có khả năng phòng

hộ cao cho từng khu vực cụ thể, ch-a xác định đ-ợc vị trí phân bố của rừng phòng

hộ trên s-ờn dốc, ch-a xác định đ-ợc quy trình kỹ thuật để nâng cao hiệu quả phòng

hộ của rừng cũng nh- ch-a đề ra đ-ợc những giải pháp kinh tế - xã hội cần thiết cho việc quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn ở một số khu vực phòng hộ, tỉnh Thanh Hoá

đã đầu t- nhiều kinh phí để trồng rừng nhằm giữ n-ớc và chống xói mòn đất, nh-ng khả năng bảo vệ đất và giữ n-ớc của những khu rừng trồng lại kém hơn so với những thảm thực vật cũ tr-ớc đây đã bị con ng-ời thay thế Việc bố trí các đai rừng phòng

hộ trên s-ờn dốc trong nhiều tr-ờng hợp vẫn không phát huy đ-ợc vai trò bảo vệ đất

và giữ n-ớc Ch-a có mô hình cấu trúc có khả năng phòng hộ cao tại khu vực nghiên cứu

Để góp phần khắc phục tồn tại nêu trên và bổ sung cơ sở khoa học cho vấn đề phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn tại khu vực nghiên cứu, chúng tôi tiến hành thực

hiện đề tài “Nghiên cứu một số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu

phòng hộ tại Lâm tr-ờng Nh- Xuân - Thanh Hoá”

điểm qua những nét lớn liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài nh- sau

1.1.1 Nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo

1.1.1.1 Quan điểm về rừng thứ sinh nghèo và phục hồi rừng thứ sinh nghèo

Quan điểm hiện nay về phục hồi rừng thứ sinh nghèo đ-ợc chia thành 3 nhóm chính nh- sau:

Một là, phục hồi rừng là đ-a rừng đến trạng thái hoàn chỉnh, tiếp cận trạng

thái tr-ớc khi bị tác động Các công trình của Cairns (1995), Jordan (1995) và Egan (1996) là những điển hình của quan điểm này

Hai là, nhấn mạnh hệ sinh thái rừng phải đ-ợc phục hồi tới mức độ bền vững

nào đó bằng con đ-ờng tự nhiên hoặc nhân tạo mà không nhất thiết giống nh- hệ sinh thái ban đầu Đây cũng là quan điểm nhận đ-ợc nhiều sự tán đồng nhất Điển hình của quan điểm này là: Harrington, 1999; Kumar, 1999; Bradshaw, 2002; IUCN, 2003; David Lamb, 2003 (dẫn theo Vũ Tiến Hinh và Phạm Văn Điển, 2006 [14] )

Ba là, tập trung vào việc xác định các nguyên nhân và yếu tố rào cản của quá

trình phục hồi rừng Điển hình là nghiên cứu của ITTO (2002) khi nhấn mạnh, những khu vực đất rừng đã bị thoái hoá, hàm l-ợng chất dinh d-ỡng trong đất thấp, kết cấu không tốt, nhiều mầm bệnh, xói mòn mạnh và lửa rừng Để phục hồi rừng cần phải xác định ảnh h-ởng của các nhân tố tới sự mất rừng (stress factors), từ đó

cố gắng hạn chế hoặc loại bỏ chúng Đây đ-ợc coi nh- một quan điểm, một sự nhìn nhận mới về phục hồi rừng, vì nó đã b-ớc đầu gắn kết phục hồi rừng với các yếu tố

xã hội, khi nguyên nhân chính gây nên mất rừng là tại các n-ớc nhiệt đới chính là con ng-ời

1.1.1.2 Thành tựu nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo

- Về tái sinh và phục hồi rừng

Nhiều công trình nghiên cứu đã phân tích các nguyên nhân ảnh h-ởng tới tái sinh, phục hồi rừng tự nhiên và chia chúng thành hai nhóm:

* Nhóm nhân tố sinh thái ảnh h-ởng đến tái sinh và phục hồi rừng không có

sự can thiệp của con ng-ời (Baur G N, 1964; Anden S, 1981)

* Nhóm nhân tố sinh thái ảnh h-ởng đến tái sinh và phục hồi rừng có sự can thiệp của con ng-ời Các nhà lâm học nh-: Gorxenhin (1972, 1976); Bêlốp (1982)

đã xây dựng thành công nhiều ph-ơng thức tái sinh và phục hồi rừng nghèo kiệt;

đáng chú ý là một số công trình nghiên cứu của Maslacop E.L (1981) về “phục hồi rừng trên các khu khai thác”, Mêlêkhốp I.C (1966) về “ảnh hưởng của cháy rừng tới quá trình phục hồi rừng”, Pabedinxkion (1966) về “phương pháp nghiên cứu quá trình phục hồi rừng” Myiawaki (1993), Yu cùng các cộng sự (1994), Goosem và Tucker (1995), Sun và cộng sự (1995), Kooyman (1996) cũng đã đ-a ra nhiều h-ớng tiếp cận nhằm phục hồi hệ sinh thái rừng đã bị tác động ở vùng nhiệt đới Kết quả ban đầu của những nghiên cứu này đã tạo nên những khu rừng có cấu trúc và làm tăng mức độ đa dạng về loài Tuy nhiên, hạn chế của chúng là không thể áp dụng trên quy mô rộng, bởi các yêu cầu về nhân công và các nguồn lực khác trong quá trình thực hiện (dẫn theo Vũ Tiến Hinh và Phạm Văn Điển, 2006 [14] )

- Về phân loại rừng nghèo

Hiện nay, có hai quan điểm về phân loại rừng nghèo đ-ợc nhất trí cao trong giới khoa học quốc tế

* Dựa vào đặc điểm hiện trạng thảm thực vật che phủ Điển hình cho quan

điểm này là E.F Bruenig (1998) Tác giả phân chia hệ sinh thái rừng bị suy thoái thành 5 loại chính và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi chúng Đó là các lâm phần rừng hỗn loài tự nhiên bị khai thác quá mức, các lâm phần rừng thứ

sinh ở các giai đoạn phát triển khác nhau, các đám cây gỗ thứ sinh, trảng cỏ và các dạng thảm thực vật khác trên các loại hình thổ nh-ỡng khác nhau

* Dựa vào đặc điểm của sự tác động Quan điểm này đ-ợc thể hiện rõ trong

h-ớng dẫn phục hồi rừng của Tổ chức cây gỗ rừng nhiệt đới quốc tế (ITTO, 2002),

theo đó rừng nghèo đ-ợc phân chia thành 3 kiểu phụ là: Rừng nguyên sinh bị suy

thoái (Degraded primary forest); rừng thứ sinh (Secondary forest); đất rừng bị thoái hóa (Degraded forest land)

- Về phân loại đối t-ợng rừng để tác động

Phân loại đối t-ợng rừng thứ sinh làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp phục hồi và phát triển rừng là việc làm có ý nghĩa thiết thực Theo IUCN (2001) và D- Thân Hiểu (2001), để phân chia loại hình kinh doanh rừng thứ sinh, tr-ớc tiên cần xem xét đến loài cây -u thế hoặc một số loài cây mục đích chủ yếu và tình hình

điều kiện lập địa, sau đó quy nạp chúng vào những biện pháp kinh doanh t-ơng ứng

1.1.2 Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn

1.1.2.1 Nghiên cứu khả năng phòng hộ của rừng đầu nguồn

Khả năng phòng hộ của rừng đầu nguồn đ-ợc thể hiện qua chức năng ổn định dòng chảy và làm tăng l-ợng n-ớc trong mùa khô

Chức năng giữ n-ớc của rừng đ-ợc phản ánh thông qua ảnh h-ởng của nó

đến hiệu ích nguồn n-ớc, có thể sử dụng nhiều chỉ tiêu khác nhau để đánh giá khả năng phòng hộ của rừng trong việc giữ n-ớc nh- mức độ thay đổi hàm l-ợng của các chất hóa học, các chất hòa tan trong n-ớc sau khi đã dịch chuyển qua hệ sinh thái rừng, hệ số dòng chảy bề mặt, mực n-ớc ngầm, tần xuất lũ hoặc dùng các chỉ tiêu trực tiếp có ảnh h-ởng đến nguồn n-ớc nh- các nhân tố cấu trúc rừng, các tính chất vật lý của đất rừng… Tuy nhiên, xét về tính đại diện, hệ số dòng chảy bề mặt, l-ợng n-ớc giữ lại trong đất là những chỉ tiêu tốt nhất phản ánh năng lực phòng hộ của rừng trong việc giữ n-ớc bảo vệ đất Dòng chảy bề mặt càng thấp chứng tỏ l-ợng n-ớc giữ lại trong đất càng nhiều, khả năng phòng hộ của rừng càng cao

G Fiebiger (1993) đã dùng khái niệm “Dung tích giữ nước của rừng” để phản

ánh khả năng giữ n-ớc của nó và đ-ợc xác định bằng tổng l-ợng n-ớc giữ lại trên tán, l-ợng n-ớc giữ lại bởi vật rơi rụng và l-ợng n-ớc tích giữ trong đất Quan điểm này

đ-ợc các nhà thuỷ văn rừng nh- Trần Huệ Tuyền (1994), Vu Chí Dân và V-ơng Lễ Tiên (2001) chấp nhận một cách rộng rãi (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [10])

Khả năng giữ n-ớc của rừng có giới hạn và phụ thuộc vào đặc điểm của đất rừng nh-; độ xốp, cấu t-ợng đất, tốc độ thấm n-ớc của đất, hàm l-ợng mùn, độ dầy tầng đất Chúng quyết định dung tích chứa n-ớc của đất rừng (Vu Chí Dân và V-ơng Lễ Tiên, 2001 - dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [10])

* Nghiên cứu xói mòn đất

Kết quả quan trọng của nghiên cứu xói mòn và khả năng bảo vệ đất trong giai

đoạn này là đã xây dựng đ-ợc ph-ơng trình mất đất phổ dụng ở tr-ờng Đại học tổng hợp Pardin (Mỹ) vào cuối năm 1950 (Hudson, 1981 [17]) Sau đó, ph-ơng trình này

đ-ợc W.H.Wischmeier hoàn chỉnh dần (W.H.Wischmeier, 1978 [34]) Ph-ơng trình mất đất phổ dụng đã làm sáng tỏ vai trò của từng nhân tố ảnh h-ởng tới xói mòn Nó còn có tác dụng định h-ớng cho nhiều nghiên cứu nhằm xác định quy luật xói mòn

và nghiên cứu các mô hình canh tác bền vững ở các khu vực có điều kiện địa lý khác nhau Tuy nhiên, sử dụng ph-ơng trình mất đất phổ dụng vẫn gặp phải những khó khăn nhất định, đòi hỏi phải có những nghiên cứu bổ sung để điều chỉnh các hệ số cho phù hợp với điều kiện địa lý, địa chất, thổ nh-ỡng, tập quán canh tác và đặc tính cây trồng ở từng địa ph-ơng

Kết quả nghiên cứu của G.Fiebiger (1993) xác nhận rằng, nguy cơ xói mòn

đất d-ới tầng cây gỗ có thể tăng lên do giọt m-a d-ới tán rừng có kích th-ớc lớn hơn

(G.Fiebiger, 1993) Những loài cây có phiến lá to (nh- lá tếch - Tectona grandis)

th-ờng tạo ra các giọt n-ớc ng-ng đọng với kích th-ớc lớn, nên khi rơi từ tán lá trên cao xuống sẽ có sức công phá bề mặt đất lớn hơn so với sức công phá của giọt m-a

tự nhiên trên đất trống Loài Albizzia falcataria với tầng tán cao 20m so với mặt đất,

tạo ra giọt m-a có năng l-ợng gây xói mòn bằng 102% so với năng l-ợng của giọt

m-a ở nơi trống Loài Anthocephalus chinensis với phiến lá to và tầng tán cao 10m,

lại tạo nên những hạt n-ớc rơi có năng l-ợng gây xói mòn bằng 147% so với năng l-ợng của hạt m-a rơi tự nhiên (G Fiebiger, 1993) Vì vậy, một trong những tiêu chí chọn loại cây trồng rừng phòng hộ đầu nguồn ở vùng nhiệt đới là chọn cây có tán lá dày rậm nh-ng phiến lá phải nhỏ, càng nhỏ càng tốt Những nghiên cứu khác cho thấy rằng, cây bụi, thảm t-ơi và vật rơi rụng có vai trò rất lớn trong việc hạn chế xói mòn đất Nếu chúng bị phá trụi hoặc bị lấy đi khỏi đất rừng thì tầng cây gỗ phía trên

sẽ không có tác dụng giảm thiểu xói mòn trên s-ờn dốc FAO (1994a, 1994b) đã tổng kết nhiều tài liệu nghiên cứu về xói mòn đất d-ới các loại rừng và các kiểu sử

dụng đất khác nhau và đã chỉ ra rằng, quá trình tích luỹ l-ợng sinh vật là cơ chế sinh

vật học chủ yếu để khống chế xói mòn đất (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2004 [8])

* Nghiên cứu xác định hệ số xói mòn đất

Để xác định hệ số xói mòn đất K, Wischmeier & Smith (1978) [34] đã sử dụng toán đồ với độ chính xác t-ơng đối cao Hai ông đã dựa vào 5 nhân tố để xây dựng toán đồ đó là: Giá trị phần trăm của hạt cát mịn, phần trăm hạt cát thô, l-ợng chất hữu cơ, cấu trúc đất và sức thấm n-ớc của đất Trong các chỉ tiêu này; chỉ tiêu tỷ lệ hạt cát mịn và hạt cát đ-ợc tính bằng phần trăm (%), hàm l-ợng mùn đ-ợc chia làm 5 cấp từ

0 đến 4, cấu trúc đất chia làm 4 cấp là; hạt rất nhỏ, hạt nhỏ, hạt trung bình và hạt thô Sức thấm n-ớc đ-ợc chia làm 6 cấp, từ thấm rất chậm đến thấm nhanh

* Nghiên cứu xác định hệ số xói mòn do m-a

Hệ số xói mòn do m-a là một chỉ tiêu tổng hợp phản ánh đặc tính của m-a, đây

là một tham số quan trọng trong ph-ơng trình dự báo xói mòn của Wischmeier & Smith

Khó khăn cơ bản của việc định l-ợng tính xói mòn m-a đối với một đơn vị lãnh thổ là ở chỗ, có quá ít tài liệu m-a tự ghi Hội Thổ nh-ỡng Quốc tế (ISSS, 1995) đ-a ra giải pháp tính gần đúng chỉ số xói mòn m-a đã đ-ợc áp dụng ở nhiều nơi nh- sau: 1) Ph-ơng pháp của Bols (1978) ở Indônêxia

2) Ph-ơng pháp sửa đổi chỉ số của Amoldus (1990)

3) Ph-ơng pháp kết hợp của Ateshian (1974) và Hargrenves (1981)

4) Ph-ơng pháp tuyến tính của Roose (1980)

1.1.2.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ

Công trình nghiên cứu của Moltranov.A.A.(1960, 1973) và Matveev.P.N (1973)

là những công trình lớn nhất đề cập đến cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn n-ớc ở Liên Xô (cũ) Với trang thiết bị m-a nhân tạo, các tác giả đã nghiên cứu ảnh h-ởng của các nhân tố cấu trúc đến khả năng điều tiết n-ớc, bảo vệ đất của rừng nh-; cấu trúc tổ thành loài, cấu trúc tuổi, cấu trúc tầng thứ và độ tàn che Những nghiên cứu này đã đặt cơ sở khoa học cho việc xây dựng cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn cũng nh- việc xác định các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng ôn đới Tuy vậy, do cấu trúc của rừng ôn đới có lớp thảm mục rất dày nên các tác giả ch-a chú ý đến vai trò của tầng đất mặt, ngoài ra cấu trúc tầng thứ cũng ch-a đ-ợc các tác giả nghiên cứu sâu Những nghiên cứu này đã đ-ợc LuiWenyao và các cộng sự (1992) bổ sung khi nghiên cứu ở tỉnh Vân Nam - Trung Quốc (dẫn theo Võ Đại Hải, 1996 [12])

1.1.2.3 Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng

Cho đến nay, các ph-ơng thức lâm sinh cho phục hồi và phát triển rừng tự

nhiên có hai dạng chính: (a)- duy trì cấu trúc rừng tự nhiên không đều tuổi bằng

cách lợi dụng lớp thảm thực vật rừng tự nhiên hiện có và sự thuận lợi về điều kiện tự nhiên để thực hiện tái sinh tự nhiên, hoặc trồng bổ sung Ngoài ra còn có thể sử dụng ph-ơng thức chặt chọn từng cây hay từng đám, ph-ơng thức cải thiện quần thể

và chặt nuôi d-ỡng rừng tự nhiên để dẫn dắt rừng có cấu trúc gần với cấu trúc của

rừng tự nhiên nguyên sinh (b)- dẫn dắt rừng theo h-ớng đều tuổi, có một hoặc một

số loài cây bằng ph-ơng thức chủ yếu là cải biến tổ thành rừng tự nhiên, tạo lập rừng

đều tuổi bằng tái sinh tự nhiên đều tuổi, nh- các ph-ơng thức chặt dần tái sinh d-ới tán rừng nhiệt đới (TSS); ph-ơng thức cải tạo rừng bằng chặt trắng trồng lại; ph-ơng thức trồng rừng kết hợp với nông nghiệp (Taungya)

1.2 ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về quá trình phục hồi rừng

1.2.1.1 Quan điểm về rừng thứ sinh nghèo và phục hồi rừng thứ sinh nghèo

Rừng thứ sinh th-ờng đ-ợc dùng khi diễn tả một quần xã thực vật hình thành bởi quá trình phục hồi lại sau khi bị gián đoạn trong chuỗi diễn thế nguyên sinh (Phạm Xuân Hoàn, 2003 [15]) Những khu rừng thứ sinh nghèo đ-ợc hình thành có

sự tác động ở mức độ trực tiếp và cả gián tiếp của con ng-ời (Thái Văn Trừng, 1978 [32]; Trần Ngũ Ph-ơng, 1970 [26]) Đặc tr-ng của rừng thứ sinh nghèo là tính quy luật trong kết cấu lâm phần không rõ ràng, đặc biệt là cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ, độ tàn che, cấu trúc mật độ và tuổi cây trong quần xã; làm cho cây bụi và dây leo phát triển cực kì mạnh Rừng thứ sinh nói chung và rừng thứ sinh nghèo nói riêng đều có sản l-ợng và giá trị kinh tế kém Mật độ thiếu đặc biệt là mật độ của những loài cây mục đích cũng là một đặc điểm dễ nhận thấy ở rừng thứ sinh (Phạm Xuân Hoàn, 2003 [16])

Phục hồi rừng tr-ớc hết là phục hồi lại thành phần chủ yếu của rừng là thảm thực vật cây gỗ Phục hồi rừng chính là một quá trình sinh học gồm nhiều giai đoạn

và kết thức bằng sự xuất hiện một thế hệ mới thảm cây gỗ bắt đầu khép tán Quá trình phục hồi rừng sẽ tạo điều kiện cho sự cân bằng sinh học xuất hiện, đảm bảo cho sự cân bằng này tồn tại liên tục và cũng vì thế mà chúng ta có thể sử dụng chúng liên tục đ-ợc (Võ Đại Hải và cộng sự, 2003)

1.2.1.2 Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng

Trong thời kỳ pháp thuộc, đáng chú ý có thử nghiệm phục hồi rừng bằng ph-ơng pháp trồng rừng trên đất chặt trắng có đốt chà nhánh ở Trảng Bom của Maurand (1935) Vào những năm đầu thập kỷ 70 của thế kỷ XX, Tổng cục lâm nghiệp đã ban hành “Quy trình kỹ thuật tu bổ rừng” và đã được áp dụng rộng rãi trong thời gian dài Tuy nhiên, quy trình kỹ thuật này có nh-ợc điểm về kỹ thuật là loại bỏ hoàn toàn tầng cây bụi, thảm t-ơi và thời gian đầu t- dài nên sau này bị bãi

bỏ Cũng vào thời kỳ này, kỹ thuật cải tạo lâm phần đã đ-ợc hình thành, hoàn thành

và đ-ợc đ-a vào áp dụng cho đến gần cuối những năm 1990 Cùng với tu bổ rừng và cải tạo rừng, ý tưởng “khoanh núi, nuôi rừng” cũng đã xuất hiện, từng bước được hoàn thiện và được áp dụng phổ biến cho đến ngày nay thông qua “kỹ thuật phục hồi rừng bằng khoanh nuôi” Theo qui phạm này, phục hồi rừng bằng khoanh nuôi

là giải pháp tận dụng triệt để khả năng tái sinh và diễn thế rừng tự nhiên để tạo lại rừng thông qua các biện pháp ngăn chặn có tính hành chính các tác động từ bên ngoài như; khai thác, chặt phá, chăn thả, lửa rừng,… và đối t-ợng trong qui trình này là đất ch-a có rừng, n-ơng rẫy cũ, bãi phù sa mới bồi đắp Tuy nhiên, thực tiễn phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trong nhiều năm qua cho thấy, đối t-ợng này có thể

mở rộng bao gồm cho cả các trạng thái rừng loại II (IIA, IIB), IIIA1 và rừng trên núi

đá vôi cũng nh- rừng có mục đích phòng hộ đầu nguồn Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi là một biện pháp rẻ tiền mang lại lợi ích kinh tế và lợi ích sinh thái cao, đặc biệt là phục hồi tính đa dạng sinh học của rừng Đây còn là một biện pháp áp dụng cho những nơi không có điều kiện áp dụng các giải pháp kỹ thuật, cho những nơi có

địa hình khó khăn, những nơi không có kinh phí đầu tư để phục hồi rừng,… Một ví

dụ điển hình là ở trạng thái IIIA1 tại Vân Đồn (Quảng Ninh) sau ba năm khoanh nuôi, trữ l-ợng gỗ của những loài có giá trị kinh tế từ 22,2 m3/ha tăng lên 27,7

m3/ha, số loài cây tăng từ 23 loài lên 28 loài Hơn nữa, rừng phục hồi bằng khoanh nuôi, các loài cây thích nghi với khí hậu, đất đai và tổ thành loài cây vốn có của rừng cũ nên tính ổn định của rừng cao (Ngô Quang Đê, Phạm Xuân Hoàn, 1995) [5] Quy phạm “Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp với trồng

bổ sung” (QPN 21- 98), đây là quy phạm kỹ thuật lâm sinh có tính chất đột phá, giúp cho việc hiện thực hóa khái niệm “Khoanh núi, nuôi rừng” và đề cập đến một

số quy định rõ nét hơn về đối t-ợng, giới hạn và các biện pháp tác động, về thời hạn khoanh nuôi phục hồi rừng [3] Đây đ-ợc xem là sự chuyển h-ớng quan trọng trong

kỹ thuật phục hồi rừng tự nhiên ở n-ớc ta

Nhiều nghiên cứu nhằm khoanh nuôi phục hồi rừng của các tác giả Vũ Đình Huề (1975) [15], Ngô Văn Trai (1995) [31], đã nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng thông qua việc nghiên cứu số l-ợng cây tái sinh tự nhiên

Đánh giá vai trò tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở cả vùng miền Bắc, Trần Xuân Thiệp [30] nghiên cứu tập trung vào sự biến đổi về số l-ợng, chất l-ợng của tái sinh tự nhiên và phục hồi rừng Qua đó tác giả kết luận: Rừng phục hồi vùng Đông Bắc chiếm trên 30% diện tích rừng hiện có, lớn nhất so với các vùng khác Khả năng phục hồi hình thành các rừng v-ờn, trang trại rừng đang phát triển ở các tỉnh trong vùng

Đề tài “Nghiên cứu các giải pháp phục hồi rừng bằng khoanh nuôi ở một số

tỉnh phía miền núi, trung du phía Bắc Việt Nam”, của các tác giả Vũ Tiến Hinh và

Phạm Văn Điển (2006) [14] đã đ-a ra hai ph-ơng án phân loại đối t-ợng rừng thứ sinh nghèo là rừng gỗ để phục hồi ở ph-ơng án 1, sử dụng chủ yếu để phân loại đối t-ợng rừng phục hồi sau khai thác kiệt, các tác giả đã căn cứ vào tiêu chuẩn rừng

đ-a vào nuôi d-ỡng sau khi hoàn thành khoanh nuôi Vì vậy, tiêu chuẩn rừng kết thúc khoanh nuôi chính là tiêu chuẩn rừng đạt ng-ỡng đ-a vào nuôi d-ỡng Theo QPN 14 - 92, tiêu chuẩn rừng đ-a vào nuôi d-ỡng phải đạt tối thiểu 150 cây mục

đích/ha hoặc có tối thiểu 500 cây tái sinh mục đích có triển vọng trên 1 ha (tính từ cây có chiều cao 2m trở lên) ở ph-ơng án 2, dựa vào QPN 21 - 98, tiêu chuẩn rừng

đ-ợc công nhận hoàn thành khoanh nuôi khi có ít nhất 500 cây mục đích trên 1 ha, chiều cao trung bình trên 4,0m, độ tàn che cây gỗ tối thiểu đạt 0,5 Vì vậy, vấn đề then chốt đặt ra là xác định số năm cần thiết để một khu rừng nghèo kiệt hiện có đạt tiêu chuẩn hoàn thành khoanh nuôi Từ đó, các tác giả đã thiết lập mối quan hệ của

số l-ợng cây mục đích gia tăng hàng năm với các nhân tố ảnh h-ởng quan trọng là

độ dốc mặt đất, độ dày tầng đất, tỷ số giữa l-ợng m-a với tổng số tháng khô và hạn, mật độ cây tái sinh mục đích có triển vọng, chiều cao trung bình cây tái sinh mục

đích có triển vọng Những mô hình phục hồi do đề tài thiết lập có thể phát huy tốt vào thực tiễn sản xuất Tuy nhiên, đề tài ch-a nghiên cứu cho đối t-ợng rừng phòng

hộ nói chung và rừng phòng hộ đầu nguồn nói riêng

1.2.1.3 Thành tựu nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo

a/ Hệ thống phân chia các kiểu trạng thái rừng

Hệ thống phân chia các kiểu trạng thái rừng đ-ợc xây dựng dựa trên cơ sở hệ thống phân loại trạng thái rừng của Loeschau (1963) Đây là hệ thống phân loại

đứng trên quan điểm đánh giá tài nguyên rừng Sau năm 1975, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng đã đ-a ra hệ thống phân loại mới, có sự cải tiến cho phù hợp với thực tiễn kinh doanh

b/ Phân loại đối t-ợng rừng thứ sinh nghèo để áp dụng các biện pháp phục hồi

Phân loại đối t-ợng để từ đó áp dụng các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp là một trong những vấn đề hết sức quan trọng, nó đóng vai trò quyết định đến sự thành công của hoạt động phục hồi rừng thứ sinh nghèo Chính vì vậy, các nghiên cứu đã tập trung vào vấn đề này, trong đó có phân loại rừng của Phạm Xuân Hoàn (2003) [16], Vũ Tiến Hinh và Phạm Văn Điển (2006) [14]

Hai văn bản đ-ợc đánh giá là tiêu biểu cho việc phân loại đối t-ợng tác động,

và đ-ợc áp dụng rộng rãi trong thực tiễn kinh doanh rừng ở n-ớc ta trong một thời gian dài, đó là quy phạm các giải pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng sản xuất

gỗ và tre nứa (QPN 14 - 92) đ-ợc Bộ Lâm nghiệp nay là Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn (Bộ NN&PTNT) ban hành ngày 31 tháng 3 năm 1993, và quy phạm phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung (QPN 21- 98) ban hành ngày 04 tháng 11 năm 1998

1.2.2 Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn

1.2.2.1 Nghiên cứu khả năng phòng hộ của rừng đầu nguồn

* Nghiên cứu xác định hệ số xói mòn đất

Đất có tính xói mòn cao dễ bị xói mòn hơn đất có tính xói mòn thấp khi cùng chịu c-ờng độ m-a nh- nhau Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên [28] đã định l-ợng hệ số

K cho đất Việt Nam theo công thức sau theo của Hội Thổ nh-ỡng Quốc tế (ISSS, 1995):

* Nghiên cứu xác định hệ số xói mòn do m-a

Việc dự báo nguy cơ xói mòn đất do m-a ở Việt Nam gặp trở ngại lớn là thiếu các số liệu quan trắc thực địa trên các ô định vị để xác định hệ số xói mòn do m-a (R)

Năm 1994, Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên đã vận dụng

để dự báo nguy cơ xói mòn cho vùng đồi núi phía Bắc Với giá trị m-a tự ghi các tác giả đã khai toán 5 phút một và thu đ-ợc công thức định l-ợng hệ số xói mòn do m-a của Wischmeier & Smith có dạng:

R =

100

30 ) lg 331 916 ( 1

I Tj Ij Ij

Chỉ số xói mòn m-a R bình quân năm của khu vực nghiên cứu biến động từ

523 đến 963 Kết quả này t-ơng đ-ơng với một số nơi nh- Philippin (R = 810) và

Đài Loan (R = 764 - 844) Phân bố chỉ số xói mòn m-a năm R tập trung tới 86 -97% trong 6 tháng mùa m-a Hệ số xói mòn do m-a tháng Ri lớn nhất th-ờng xuất hiện

từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm Do đó, mọi nỗ lực bảo vệ đất cần tập trung vào thời kì đỉnh m-a gây xói mòn này Các tác giả còn vận dụng công thức tính gần

đúng chỉ số xói mòn do m-a bình quân năm ở các vùng đồi núi phía Bắc n-ớc ta theo Tổng cục khí t-ợng thuỷ văn bằng ph-ơng trình hồi quy:

R = 0,548527.P - 59,9 (phút- tấn/acre) Phạm Văn Điển, 2006 [10], đã tính hệ số xói mòn do m-a theo công thức:

R = 0,01 x Exm x I30 (phút-tấn/acre)

Trong đó: Exm = 11,9 + 8,7.lg(IBQ)

Kết quả cho thấy hệ số xói mòn do m-a tại khu vực vùng phòng hộ hồ thuỷ

điện Hoà Bình là rất lớn, từ 1815,07 - 2172,33 J/m2 hoặc từ 772,3 - 967,4 tấn/acre Hệ số xói mòn do m-a bằng 0 vào các tháng 1, 2, 11, 12 hàng năm và lớn nhất vào các tháng 6, 7, 8

phút-1.2.2.2 Nghiên cứu xác định tiêu chuẩn cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn

Việc xác định cấu trúc hợp lý của thảm thực vật rừng chống xói mòn đất, có các công trình công trình nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997) [25], của Phạm Văn Điển (2006) [10] Các tác giả đã xây dựng đ-ợc bảng tra hệ số thảm thực vật (hệ số C) t-ơng ứng với đặc điểm và cấu trúc của một số thảm thực vật rừng Các tác giả Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1993, 1994) [23, 24], Võ Đại Hải (1996) [12] khi nghiên cứu các dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn ở Việt Nam, đã kết luận: Độ tàn che, tầng thứ và tổ thành loài cây là những nhân tố cấu trúc rừng ảnh h-ởng rất lớn đến xói mòn đất và sự phân phối n-ớc m-a trong rừng Rừng 3 tầng và 2 tầng, hỗn loài, độ tàn che 0,7 - 0,8 là những mô hình cấu trúc tốt nhất của rừng phòng hộ đầu nguồn Trong mô hình cấu trúc này tầng cây bụi thảm t-ơi và lớp thảm mục rừng giữ một vai trò đặc biệt quan trọng trong phòng chống xói mòn đất

Phạm Văn Điển (1998, 1999, 2005, 2006) [6, 7, 9, 10] đã nghiên cứu đặc

điểm thuỷ văn của một số thảm thực vật rừng tại xã Vầy N-a, vùng ven hồ thuỷ

điện thuộc huyện Đà Bắc - tỉnh Hoà Bình Tác giả đã chọn 3 đối t-ợng thảm thực vật

để nghiên cứu là rừng trồng thuần loài keo tai t-ợng đồng tuổi (8 tuổi); trảng cây bụi phục hồi tự nhiên sau n-ơng rẫy, thời gian phục hồi đ-ợc 8 năm; trảng cỏ sau n-ơng rẫy Sau khi l-ợng hoá từng thành phần cân bằng n-ớc với những nhân tố có ảnh h-ởng quan trọng, tác giả đề xuất tiêu chuẩn cấu trúc của lớp thảm thực vật giữ n-ớc Tiêu chuẩn này đ-ợc dựa trên cơ sở biến đổi của hệ số dòng chảy bề mặt theo

3 nhân tố chủ yếu là độ dốc mặt đất, độ xốp tầng đất mặt (0 - 10 cm) và tổng của độ tàn che tầng cây cao với độ che phủ của cây bụi thảm t-ơi Kết quả nghiên cứu này góp phần làm sáng tỏ tiêu chuẩn cấu trúc rừng phòng hộ nguồn n-ớc Một thành quả nữa thể hiện rõ nét qua công trình nghiên cứu của Phạm Văn Điển (2006) [10]

là việc xây dựng tiêu chuẩn cấu trúc của rừng phòng hộ nguồn n-ớc, tác giả đ-a ra chỉ tiêu tổng hợp của độ giao tán (GT,%); độ che phủ của cây bụi thảm t-ơi (CP,%)

và độ che phủ của vật rơi rụng (TM,%) phải thoả mãn: (GT + CP + TM)/(K.S) 95,0; với K là hệ số xói mòn đất, S là độ dốc ở các trạng thái thảm thực vật Trị số 95,0 chính là giới hạn mà từ đó trở lên khả năng phòng của thảm thực vật đã ổn định

- đây chính là tiêu chuẩn cấu trúc của rừng phòng hộ nguồn n-ớc Từ đó cho thấy,

tiêu chuẩn cấu trúc của thảm thực vật rừng phòng hộ nguồn n-ớc phải đ-ợc thay đổi

tuỳ theo hệ số xói mòn đất và độ dốc mặt đất Về thực chất, độ dốc là nhân tố quan

trọng có ảnh h-ởng đến khả năng phòng hộ của rừng thông qua ảnh h-ởng đến tốc

độ dòng chảy và xói mòn đất Độ dốc càng lớn, tốc độ của dòng chảy mặt càng nhanh, khả năng chuyển thành dòng thấm xuống đất càng thấp, l-ợng đất xói mòn càng tăng Hệ số xói mòn đất là nhân tố có ảnh h-ởng quyết định đến khả năng thấm và sức chứa n-ớc của đất, đến khả năng kháng xói mòn của đất

* Thảo luận: Từ l-ợc sử quá trình nghiên cứu về các giải pháp phục hồi rừng

và các biện pháp xử lý lâm sinh áp dụng cho rừng thứ sinh nghèo của các nhà khoa học trên thế giới và ở Việt Nam đ-ợc trình bầy ở trên đây cho thấy, công việc nghiên cứu về rừng tự nhiên nhiệt đới đ-ợc tiến hành t-ơng đối lâu dài, đối t-ợng và nội dung nghiên cứu phong phú, đa dạng và ph-ơng pháp nghiên cứu ngày càng hoàn thiện, chính xác, hiện đại, có giá trị thực tiễn cao Một số công trình đã xác

định đ-ợc năng lực phòng hộ tổng hợp của các dạng thảm thực vật, hệ số thảm thực vật, hệ số thảm thực vật trong ph-ơng trình dự báo xói mòn cũng nh- các kiểu cấu trúc hợp lý cần thiết cho từng vùng xung yếu,… Tuy nhiên, về mặt không gian những công trình này ch-a mở rộng, nhất là trong khu vực nghiên cứu, ch-a có một công trình nào về vấn đề phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ cũng nh- trong việc đ-a ra mô hình cấu trúc có khả năng phòng hộ cao tại khu vực Vì vậy, đề tài nghiên cứu này nhằm kế thừa những thành quả và ph-ơng pháp nghiên cứu của các tác giả đã công bố để áp dụng vào nghiên cứu cho đối t-ợng rừng thứ sinh nghèo tại Lâm tr-ờng Nh- Xuân, tỉnh Thanh Hoá

Ch-ơng 2

Mục tiêu, quan điểm, nội dung và ph-ơng pháp nghiên cứu

2.1 Mục tiêu và giới hạn nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Về lý luận: Xác định cơ sở khoa học của phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ tại khu vực nghiên cứu

- Về thực tiễn: Đề xuất đ-ợc những giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng nhằm mục tiêu phòng hộ tại khu vực nghiên cứu

2.1.2 Giới hạn của đề tài

- Về đối t-ợng nghiên cứu: Nghiên cứu giải pháp phục hồi rừng nhằm mục tiêu phòng hộ tại các trạng thái thảm thực vật; nhóm I (IA, IB), nhóm II (IIA), nhóm III (IIIA1, IIIA2)

- Về địa điểm nghiên cứu: Đề tài chỉ nghiên cứu tại khu vực phòng hộ đầu nguồn tại Lâm tr-ờng Nh- Xuân, tỉnh Thanh Hóa

2.2 Quan điểm ph-ơng pháp luận

Ph-ơng pháp luận nghiên cứu tổng quát của đề tài là: Xác định những đặc tr-ng cơ bản của các nhân tố phát sinh dòng chảy và xói mòn đất (hệ số xói mòn do m-a và hệ số xói mòn đất); kế thừa các kết quả nghiên cứu hiện có và căn cứ vào

đặc điểm của khu vực nghiên cứu để đề xuất tiêu chuẩn cấu trúc rừng phòng hộ nguồn n-ớc; tiếp theo là xác định các chỉ tiêu cấu trúc hiện có của lớp thảm thực vật rừng; cuối cùng là đề xuất mốt số giải pháp kỹ thuật nằm dẫn dắt cấu trúc hiện tại

đạt đến tiêu chuẩn cấu trúc rừng đủ khả năng phòng hộ đầu nguồn (cấu trúc mong

đợi)

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Đặc điểm m-a và hệ số xói mòn do m-a

2.3.2 Hệ số xói mòn đất

2.3.3 Xác định yêu cầu cấu trúc thảm thực vật rừng phòng hộ đầu nguồn

2.3.4 Cấu trúc hiện tại của các trạng thái thảm thực vật

2.3.5 Đề xuất các giải pháp phục hồi rừng đáp ứng yêu cầu phòng hộ

2.4 Ph-ơng pháp nghiên cứu

2.4.1 Ph-ơng pháp kế thừa:

Nguồn số liệu kế thừa phục vụ nội dung nghiên cứu đ-ợc thu thập từ Lâm tr-ờng Nh- Xuân, phòng địa chính, phòng nông nghiệp và phát triển nông thôn của huyện Nh- Thanh, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Chi cục Lâm nghiệp Thanh Hoá

Số liệu về chế độ m-a đ-ợc kế thừa từ trạm khí t-ợng thủy văn huyện Nh- Thanh, Trung tâm dự báo khí t-ợng thuỷ văn tỉnh Thanh Hoá

2.4.2 Ph-ơng pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp

* Lập ô tiêu chuẩn: Để đánh giá thực trạng rừng tự nhiên ở Lâm tr-ờng Nh-

Xuân, đề tài tiến hành thu thập số liệu trên các ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời, có tính đại diện cao cho khu vực nghiên cứu và cho từng trạng thái thảm thực vật Cụ thể:

Trạng thái loại I (IA, IB): Mỗi trạng thái lập 1 ô tiêu chuẩn, mỗi ô tiêu chuẩn

có diện tích 400 m2 (20m x20m) Trên mỗi ô tiêu chuẩn thiết lập 5 ô dạng bản, diện tích mỗi ô dạng bản là 1m2 (1m x 1m)

Trạng thái rừng IIA: Lập 3 ô tiêu chuẩn, với diện tích mỗi ô tiêu chuẩn là

1000 m2 (25 m x 40 m) Trên mỗi ô tiêu chuẩn thiết lập 12 ô dạng bản, diện tích mỗi

2.4.2.1 Điều tra tầng cây cao

Trong các ô tiêu chuẩn mô tả các chỉ tiêu nh- vị trí, độ dốc, h-ớng phơi, độ cao tuyệt đối, độ cao t-ơng đối, sau đó xác định tên loài và các chỉ tiêu sinh tr-ởng của tầng cây cao, các loài ch-a rõ tên, thu thập tiêu bản để giám định

Đ-ờng kính ngang ngực (D1.3 , cm) đ-ợc đo bằng th-ớc kẹp kính tại vị trí 1,3

m ở tất cả các cây có đ-ờng kính từ 6 cm trở lên, đo theo hai h-ớng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân

Chiều cao vút ngọn (Hvn, m) và chiều cao d-ới cành (Hdc, m) đ-ợc đo bằng th-ớc đo cao Blumeleiss của tất cả các cây có đ-ờng kính từ 6 cm trở lên Hvn của cây rừng đ-ợc xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh tr-ởng của cây, Hdc đ-ợc xác định

từ gốc cây đến cành cây đầu tiên tham gia vào tán của cây rừng

Đ-ờng kính tán lá (Dt , m) đ-ợc đo bằng th-ớc dây, đo hình chiếu tán lá trên mặt phẳng ngang theo hai h-ớng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân

a/ Xác định độ tàn che (TC, %): Dùng ph-ơng pháp vẽ trắc đồ của Richards và Davis

(1952) [32] biểu diễn trên giấy kẻ ô ly với dải rừng có diện tích 300m2 (10m x 30m) tỷ

lệ 1/100, sau đó tính diện tích tán che trên giấy kẻ ly, tính tỷ lệ phần trăm

- Tên loài cây tái sinh, loài nào ch-a rõ tên, thu thập tiêu bản để giám định

- Đo chiều cao cây tái sinh bằng th-ớc sào, có vạch chính xác đến đơn vị cm

- Chất l-ợng cây tái sinh:

+ Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh tr-ởng và phát triển tốt, không sâu bệnh

+ Cây xấu là cây cong queo, cụt ngọn, sinh tr-ởng phát triển kém, sâu bệnh

+ Cây trung bình là những cây còn lại

- Xác định nguồn gốc cây tái sinh: Chồi, hạt

2.4.2.3 Điều tra cây bụi thảm t-ơi

Thảm t-ơi là lớp cây cỏ phủ trên bề mặt đất rừng, chỉ tiêu xác định là:

- Loài phổ biến (tên Việt Nam - tên khoa học) nếu loài nào ch-u rõ thu thập tiêu bản để giám định

- Độ che phủ của lớp cây bụi thảm t-ơi (CP, %) : Xác định bằng ph-ơng pháp

vẽ trắc đồ trên giấy kẻ ly với dải vẽ 2m x 10m tỷ lệ 1/50, tính tỷ lệ phần trăm

2.4.2.4 Xác định độ che phủ của vật rơi rụng (TM, %)

Độ che phủ của vật rơi rụng đ-ợc xác định bằng cách ; trên ô dạng bản 1m2tiến hành căng 1 sợi dây theo đ-ờng chéo sau đó tiến hành đo chiều dài từng đoạn của sợi dây đi qua vật rơi rụng Lấy tổng chiều dài các đoạn dây đi qua vật rơi rụng chia cho chiều dài của sợi dây

2.4.2.5 Xác định hệ số xói mòn đất (K):

- Để phân tích đặc tính vật lý và những tính chất khác của đất rừng, đề tài tiến hành thu thập mẫu đất ở mỗi trạng thái rừng tiến hành lấy 5 mẫu đất ở 5 vị trí của ô tiêu chuẩn, một vị trí tại trung tâm của ô tiêu chuẩn, các vị trí còn lại đ-ợc bố trí tại

4 góc của ô tiêu chuẩn Các mẫu đất đ-ợc lấy ở các độ sâu: 0 - 10 cm; 10 - 30 cm;

30 - 50 cm Các mẫu này sử dụng để phân tích các chỉ tiêu lý tính và hàm l-ợng mùn của đất

+ Dung trọng đất đ-ợc xác định bằng ph-ơng pháp ống dung trọng thông qua cân

và sấy khô ngoài thực địa

+ Tỷ trọng đất đ-ợc phân tích theo ph-ơng pháp bình tỷ trọng

+ Độ xốp chung của đất đ-ợc xác định thông qua tỷ trọng và dung trọng của đất + Độ ẩm đất đ-ợc xác định bằng ph-ơng pháp đốt cồn và cân tại hiện tr-ờng

+ Thành phần cấp hạt của đất d-ợc phân tích bằng ph-ơng pháp ống hút Rôbinxơn

+ Kết cấu của đất đ-ợc phân tích theo ph-ơng pháp Savinốp

+ Tỷ lệ hạt kết bền trong n-ớc đ-ợc phân tích theo ph-ơng pháp rây -ớt + Hàm l-ợng mùn trong đất đ-ợc phân tích theo ph-ơng pháp Tiurin

+ Độ dầy các tầng đất đ-ợc xác định ở ngoài thực địa

- Điều tra xác định tốc độ thấm n-ớc của đất rừng:

Để xác định tốc độ thấm n-ớc của đất rừng, đề tài sử dụng ph-ơng pháp ống vòng khuyên đã đ-ợc Phạm Văn Điển (2006)[10] áp dụng nh- sau: Mỗi ô tiêu chuẩn ở từng trạng thái rừng chọn 3 vị trí điển hình, tại mỗi vị trí đặt 1 cặp ống lồng vào nhau, đ-ờng kính bên trong ống nhỏ là 20 cm, đ-ờng kính bên trong ống to là

30 cm, chiều cao các ống là 35 cm Các ống đ-ợc khắc vạch ở phía trong Đóng ống sâu xuống đất 20 cm, t-ới n-ớc từ từ vào ống sao cho mực n-ớc trong ống luôn giữ một lớp n-ớc dày 5 cm phía trên đất mặt Thí nghiệm đ-ợc kéo dài cho tới khi n-ớc thấm ổn định là kết thúc Việc điều tra tốc độ thấm n-ớc của đất rừng đ-ợc thực hiện cho từng ô tiêu chuẩn ở các trạng thái thảm thực vật

* Đặc tr-ng giữ n-ớc của đất rừng: Đ-ợc thể hiện qua độ ẩm tự nhiên của đất theo không gian và thời gian

- Biến động độ ẩm đất rừng theo không gian; bao gồm:

+ Theo chiều ngang; trong mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành xác định độ ẩm tầng

đất mặt (0 -10 cm) ở 3 vị trí khác nhau vào lúc 10 giờ sáng bằng ph-ơng pháp đốt cồn Kết quả thu đ-ợc, đ-ợc ghi vào mẫu biểu

+ Theo chiều đứng; trong mỗi tiêu chuẩn chọn đào 1 vị trí đại diện điển hình, tiến hành đào sâu 50 cm, lấy mẫu đất để xác định độ ẩm đất theo các vị trí, 0 - 10 cm; 10 - 20 cm; bằng đốt cồn Kết quả thu đ-ợc, đ-ợc ghi vào mẫu biểu

- Biến động độ ẩm đất rừng theo thời gian giữa các trạng thái rừng: Độ ẩm tự nhiên của lớp đất mặt (0 - 10 cm) đ-ợc xác định hàng ngày vào lúc 9 giờ sáng bằng ph-ơng pháp đốt cồn Kết quả thu đ-ợc, đ-ợc ghi vào mẫu biểu

2.4.2.6 Xác định hệ số xói mòn do m-a (R): Hệ số xói mòn do m-a đ-ợc xác định

từ việc thu thập số liệu về đặc điểm m-a tại khu vực nghiên cứu

2.4.3 Ph-ơng pháp xử lý số liệu

2.4.3.1 Ph-ơng pháp nghiên cứu chế độ m-a

Đề tài tiến hành thu thập số liệu m-a trong ba năm (2004, 2005, 2006) tại trạm khí t-ợng khí t-ợng thuỷ văn huyện Nh- Thanh, Trung tâm dự báo khí t-ợng thuỷ văn tỉnh Thanh Hoá

C-ờng độ m-a bình quân (IBQ, mm) đ-ợc xác định bằng tỷ số giữa l-ợng m-a (P, mm) và thời gian m-a (t, giờ)

Đặc điểm phân bố m-a đ-ợc xác định qua các chỉ tiêu: Phân bố số ngày m-a theo tháng trong năm, phân bố số trận m-a theo thời gian m-a, phân bố l-ợng m-a trong năm, phân bố l-ợng m-a và c-ờng độ m-a theo tháng trong năm, phân bố l-ợng m-a theo cấp c-ờng độ m-a, phân bố l-ợng m-a theo cấp l-ợng m-a Những chỉ tiêu này đ-ợc biểu diễn bằng ph-ơng pháp lập bảng kết hợp với biểu đồ

Sử dụng chỉ số không đồng đều (k) và hệ số biến động (Cr) để đánh giá tính không đều và tính biến động của m-a

Năng l-ợng m-a đ-ợc xác định bằng công thức:

E = 916 + 331.Lg (IBQ) (2.1) Năng l-ợng m-a gây xói mòn đ-ợc xác đinh bằng công thức:

EXM = 11,9 + 8,7 Lg(IBQ) (2.2)

Hệ số xói mòn do m-a đ-ợc đ-ợc xác định theo công thức:

R = 0,01 x EXM x I30 (phút - tấn/acre) (2.3)

Cấu trúc hợp lý của thảm thực vật phòng hộ nguồn n-ớc đ-ợc xác định thông qua việc xác định: Hệ số xói mòn đất (K), hệ số xói mòn m-a (R, phút- tấn/acre); độ dốc của các ô tiêu chuẩn; xác định các chỉ tiêu tổng hợp của thảm thực vật (GT + CP + TM) (%) trong từng ô tiêu chẩn Những chỉ tiêu này đ-ợc xác định bằng các thuật toán phù hợp, sau đó xây dựng bảng tra cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn tại khu vực nghiên cứu

2.4.3.2 Ph-ơng pháp nghiên cứu đặc điểm đất

a/ Ph-ơng pháp nghiên cứu đặc điểm đất

Độ xốp đất (P, %) đ-ợc tính theo công thức:

P = [( d- D)/d]x100% (2.4) Với d là tỷ trọng đất, D là dung trọng đất

Độ ẩm đất đ-ợc xác định theo công thức:

X = [(W1 - W2)/ W1]x 100% (2.5) Với: W1 là trọng l-ợng đất tự nhiên, W2 là trọng l-ợng đất khô

b/ Hệ số xói mòn đất (K): Đ-ợc xác định theo ph-ơng pháp toán đồ của Wischmeier

và Smith (1978)[34]

2.4.3.3 Phân loại các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu

Dùng ph-ơng pháp chồng ghép các bản đồ đơn tính gồm: Bản đồ địa hình hệ UTM tỷ lệ 1/50.000, bản đồ hiện trạng rừng, kết hợp với điều tra thực địa để xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phòng hộ Lâm tr-ờng Nh- Xuân Bản đồ này đ-ợc số hoá đ-a vào phần mềm máy vi tính, thể hiện rõ các trạng thái rừng và tính toán diện tích của các trạng thái rừng

Theo tài liệu của Lâm tr-ờng Nh- Xuân [20]; hiện trạng rừng đ-ợc phân chia dựa trên khung phân loại đ-ợc quy định tại Quy phạm thiết kế kinh doanh rừng (QPN 6-84) của Bộ Lâm nghiệp cũ, bao gồm các trạng thái: IIIA2, IIIA1, IIA, IIB, IA,

IB, IC Mặc dù việc phân chia các kiểu phụ rừng trong nhóm kiểu 3 gồm các trạng

thái IIIA2, IIIA1, IIA, ch-a thực sự phù hợp với thực tế, nh-ng kết quả phân loại này vẫn là tài liệu cơ bản cho việc tiến hành các b-ớc điều tra khảo sát trên thực địa

Sau khi tiến hành điều tra đo đếm và tính toán các số liệu thu thập ở từng trạng thái, đề tài sẽ đánh giá đ-ợc sự phù hợp giữa cách phân loại các trạng thái nêu trên với thực tế và có đề xuất cụ thể

2.4.3.4 Ph-ơng pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

a/ Tổ thành tầng cây gỗ

Công thức tổ thành theo số cây

X = N/n (2.6) Trong đó: X là tổng số cá thể/loài

N là tổng số cá thể của tất cả các loài

n là tổng số loài

Chọn những loài có số cây  X

Hệ số tổ thành đ-ợc tính theo công thức:

Ki = 10 Xi /N (2.7) Trong đó: Ki là hệ số tổ thành

Xi là số l-ợng cá thể của loài i

N là tổng số cá thể của tất cả các loài

Viết công thức tổ thành theo chỉ số phần 10

b/ Mật độ

Mật độ cây gỗ lớn đ-ợc tính theo ph-ơng pháp nội suy, từ ô tiêu chuẩn suy

ra cho cả một ha theo công thức sau:

S là diện tích ô tiêu chuẩn (m2)

n là tổng số cây trong ô tiêu chuẩn

c/ Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của các trạng thái rừng

Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ đ-ợc tiến hành thông qua các phẫu đồ rừng theo ph-ơng pháp của Richards và Davit (1952)

* Xác định độ tàn che: Kết hợp quan trắc và vẽ phẫu đồ ngang để xác định tỷ

lệ của tổng diện tích hình chiếu tán cây rừng so với bề mặt đất rừng

Xác định phân bố số cây theo đ-ờng kính (n/D1.3) và số cây theo chiều cao (n/Hvn) Tính các đặc tr-ng mẫu theo ch-ơng trình thống kê mô tả, chia tổ ghép nhóm các trị số quan sát theo công thức của Brooks và Carruthere

m  5lg(n) (2.9)

K = (Xmax – Xmin)/ m (2.10) Trong đó: m : số tổ

K: cự ly tổ

N: số cây trong ÔTC

Xmax, Xmin : Trị số quan sát lớn nhất và nhỏ nhất

Việc chia tổ, ghép nhóm theo từng nhân tố điều tra (đ-ờng kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn ), đối với mỗi ô tiêu chuẩn đ-ợc thực hiện theo ph-ơng pháp

trong sách “Tin học ứng dụng trong lâm nghiệp” của Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải

Tuất, Nguyễn Văn Tuấn (2001)[19]

Căn cứ vào phân bố thực nghiệm, tiến hành mô hình hoá quy luật cấu trúc tấn

số theo những phân bố lý thuyết khác nhau

2.4.3.5 Ph-ơng pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh

a/ Tổ thành cây tái sinh: T-ơng tự nh- tổ thành tầng cây cao

b/ Mật độ cây tái sinh: T-ơng tự nh- cách tính mật độ tầng cây cao

c/ Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm nằm ngang: Nghiên cứu hình thái phân

bố cây tái sinh trên bề mặt đất thông qua việc dùng phân bố Poisson

d/ Chất l-ợng cây tái sinh: Đ-ợc đánh giá theo 3 cấp; tốt, trung bình và xấu dựa vào

hình thái và tình hình sinh tr-ởng của cây tái sinh

Qua điều tra thực địa cho thấy rằng lớp cây bụi thảm t-ơi trong khu vực

nghiên cứu ở các trạng thái thảm thực vật không v-ợt quá 1,2 m Do vậy có thể xác

định cây tái sinh có triển vọng là những cây có chiều cao từ 1 m trở lên

Ch-ơng 3

Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội tại khu vực nghiên cứu

3.1 Điều kiện tự nhiên

- Phía Bắc giáp huyện Nh- Xuân và huyện Triệu Sơn

- Phía Nam giáp xã Thanh Kỳ của huyện Nh- Thanh

- Phía Đông giáp huyện Nông Cống

- Phía Tây giáp V-ờn quốc gia Bến En

Tổng diện tích đất tự nhiên của Lâm tr-ờng là 18.889 ha, nằm trong 9 xã; Xuân Thái, Hải Vân, Xuân Phúc, Phúc Đ-ờng, Hải Long, Mậu Lâm, Yên Thọ, Xuân Khang, Phú Nhuận

3.1.1.2 Địa hình

Lâm tr-ờng Nh- Xuân có kiểu địa hình đồi núi cao, độ dốc trung bình 255 m,

đỉnh cao nhất 423 m (đỉnh Cục), độ dốc từ 16 đến 380 Nằm về phía Tây của Lâm tr-ờng là hồ chứa n-ớc sông Mực có độ dài hơn 500 m cao từ cốt 42 m, ở cốt 33 m diện tích mặt hồ biến động từ 2.000 đến 3.000 ha Diện tích trung bình (ở cốt 29 m) là 2.281 ha

Lâm tr-ờng Nh- Xuân có tuyến đ-ờng 15A đi từ Bến Sung đến Bãi Trành dài

20 km, mặt đ-ờng rải cấp phối đi lại dễ dàng Ngoài ra, còn có các tuyến nhánh,

đ-ờng khai thác, đ-ờng dân sinh dọc ngang trong khu vực nối liền các xã, tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao l-u kinh tế, buôn bán, trao đổi hàng hoá giữa huyện Nh- Thanh với các huyện khác Nh-ng bên cạnh đó, lại là vấn đề phức tạp trong

công tác quản lý trật tự an ninh xã xội trong vùng mà đặc biệt là vấn đề khai thác, vận chuyển và buôn bán lâm sản trái phép

3.1.2 Khí hậu thủy văn

Theo tài liệu khí hậu tỉnh Thanh Hoá cho thấy: Lâm tr-ờng Nh- Xuân nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh h-ởng của gió Tây Nam khô nóng và gió mùa Đông Bắc hanh khô Nhiệt độ trung bình 23,30 C; nhiệt độ cực tiểu tuyệt đối 3,10

C (vào tháng 1); nhiệt độ cực đại tuyệt đối 41,70C (vào tháng 5) Tổng nhiệt cả năm là 8.5000 C

L-ợng m-a trung bình 1.760 mm/ năm; số ngày m-a trong năm 124 ngày, l-ợng m-a ngày lớn nhất 377 mm (vào tháng 9); số ngày m-a phùn trong năm 35 ngày L-ợng bốc hơi 925 ml/ năm Độ ẩm không khí trung bình 85 %, độ ẩm cực tiểu trung bình 65%, độ ẩm cực tiểu tuyệt đối 16% (vào tháng 11) L-ợng m-a ở khu vực này khá cao Trong năm phân ra hai mùa rõ rệt; mùa m-a từ tháng 5 đến tháng 11 chiếm 90% l-ợng m-a trong năm; mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chiếm 10% tổng l-ợng m-a trong năm M-a phùn kéo dài, nhất là vào các tháng 1, 2 và tháng 12 Độ ẩm vào thời kì này khá cao, th-ờng từ 95% đến 97%, làm giảm sự khô hạn gay gắt trong mùa Từ tháng 4 đến tháng 6, ở khu vực chịu ảnh h-ởng của những đợt gió Lào rất khô

và nóng

Gió mùa Đông Bắc, từ tháng 11đến tháng 3 năm sau Gió mùa Tây Nam từ tháng 4 đến tháng 10 Gió Lào xuất hiện hàng năm từ 19 đến 22 ngày Lâm tr-ờng Nh- Xuân cách biển không xa, nên khí hậu ở đây vừa chịu ảnh h-ởng của khí hậu vùng biển vừa chịu ảnh h-ởng của khí hậu vùng núi cao Nhiệt độ không khí ổn

định, biên độ dao động nhiệt trong năm lớn (12,30 C)

* Chế độ thuỷ văn: Lâm tr-ờng Nh- Xuân có hệ thống suối Yên, suối Mậu

Lâm, suối Con, suối Lớn, là chi l-u thủy vực của th-ợng nguồn sông Yên có hồ thủy lợi Mậu Lâm diện tích hứng n-ớc l-u vực là 31km2, cao trình đập 21m Hồ có dung tích bình quân 0,7 triệu m3 n-ớc là kho t-ới n-ớc cho nông nghiệp nội vùng Ngoài ra, thuỷ vực hồ sông Mực đ-ợc hình thành chủ yếu bởi ba suối lớn, suối Yên Thái, suối Làng L-ờn, suối Quảng, đều nằm trọn trong vùng quản lý của Lâm tr-ờng Nh- Xuân

3.1.3 Địa chất, thổ nh-ỡng

3.1.3.1 Địa chất

Lịch sử hình thành địa chất trong vùng khá phức tạp, trải qua quá trình xâm thực lâu dài, bóc mòn bồi tụ , đã tạo nên một loạt thung lũng đ-ợc phủ lớp phù sa khá màu mỡ rải rác trong khu vực

3.1.3.2 Thổ nh-ỡng

Đất ở khu vực Lâm tr-ờng Nh- Xuân thuộc loại đất Feralít nâu đỏ, nâu vàng

và đất đen, phát triển trên đá mẹ, sa thạch, phiến thạch và đá vôi Tầng đất từ trung bình đến dày, l-ợng mùn của đất rừng tự nhiên ở mức trung bình, khoảng 2 - 3% (tầng mặt; 0 - 10 cm), còn đất n-ơng rẫy đã bị bạc màu thoái hoá nghiêm trọng

3.1.4 Hiện trạng tài nguyên rừng

Theo tài liệu điều tra của Lâm tr-ờng Nh- Xuân - Thanh Hoá [20] cho thấy: Tổng diện đất tự nhiên là 18.889 ha Trong đó đất lâm nghiệp có 12.064 ha, chiếm 63,87% tổng diện tích đất tự nhiên Đất có rừng là 6.255 ha, bao gồm các loại rừng (rừng non phục hồi 660,8 ha, rừng trung bình 353 ha, rừng nghèo sau khai thác 768,2 ha, núi đá có cây gỗ tái sinh là 1.272 ha, và diện tính rừng theo các chương trình, dự án PAM, 327, 661,…là 3.201 ha), diện tích trảng cỏ, trảng cây bụi hiện còn 5.809 ha

Về thực vật: Với rừng nghèo IIIA1, sau khi khai thác chọn nhiều lần, những loài cây có giá trị cao (Lim xanh, Sâng, Trường mật,…) không còn hoặc chỉ còn lại rất ít với đ-ờng kính nhỏ Tổ thành thực vật còn lại chủ yếu là các loài thuộc nhóm IV, V,

VI, như Dẻ cau, Trám trắng, Kháo vàng,… Rừng non phục hồi IIA đ-ợc đặc tr-ng bởi các loài cây -a sáng, sinh tr-ởng nhanh, một tầng đều tuổi Tổ thành thực vật bao gồm một số loài như Thành ngạnh, Bồ hòn, Chẹo, Hu đay, Màng tang,…Rừng trung bình IIIA2 đã có thời gian phục hồi lâu hơn đã xuất hiện các loài có giá trị phòng hộ nh- Lim xanh, Sâng, Trường mật, Sến đất… Đối với rừng trồng, các loài cây được sử dụng

để trồng trong các ch-ơng trình, dự án, chủ yếu là Keo lai, Muồng đen, Trám trắng, Lim xẹt,… đang được chăm sóc bảo vệ, sinh trưởng và phát triển tốt Tuy nhiên, nếu

những loại rừng này đ-ợc phục hồi bằng các giải pháp “gần với tự nhiên”, nh-

khoanh nuôi bảo vệ và khoanh nuôi kết hợp với xúc tiến tái sinh tự nhiên và trồng bổ sung thì trong t-ơng lai sẽ hình thành những khu rừng tự nhiên với cấu trúc cầu kỳ phức tạp đáp ứng đ-ợc với yêu cầu phòng hộ đầu nguồn

3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

Khu vực nghiên cứu bao gồm 9 xã, với tổng số dân là 36.825 ng-ời thuộc 7.370

hộ, trong đó nam là 18.264 ng-ời (chiếm 49,6%), nữ là 18.561 ng-ời (chiếm 50,4%) Toàn vùng có 4 dân tộc, trong đó dân tộc Kinh chiếm 62%, dân tộc M-ờng chiếm 21%, dân tộc Thái chiếm 15%, dân tộc Tày chiếm 2% Mật độ dân số bình quân là 51 ng-ời/

km2

Nghề nghiệp của ng-ời dân ở nơi đây chủ yếu là sản xuất Nông Lâm nhiệp thuần túy với ph-ơng thức canh tác trên s-ờn dốc nên đời sống của ng-ời dân gặp rất nhiều khó khăn, thiếu thốn, tình trạng đói nghèo và lạc hậu vẫn ch-a giảm và để

đảm bảo cuộc sống họ đã không ngần ngại chặt phá rừng bừa bãi, đốt n-ơng làm rẫy trên những khu vực s-ờn dốc Đặc biệt là tình trạng khai thác, buôn bán vận chuyển lâm sản trái phép, làm cho tài nguyên rừng diễn biến phức tạp, ảnh h-ởng xấu đến năng lực phòng hộ của những khu rừng đầu nguồn

Tóm lại, do rừng đầu nguồn bị tàn phá nên tình trạng thiếu n-ớc nghiêm trọng vào mùa khô và xói mòn mạnh vào mùa m-a làm giảm năng suất cây trồng và

đe doạ khả năng cung cấp l-ơng thực, thực phẩm của hệ thống canh tác nông lâm nghiệp Khu vực nghiên cứu chứa đựng những mâu thuẫn điển hình giữa cuộc sống vốn đang khó khăn của ng-ời dân với sự tồn tại của rừng; giữa trình độ dân trí thấp

và nhu cầu phát triển toàn diện kinh tế - xã hội và sinh thái; giữa chức năng sinh thái

và kinh tế của rừng Đây là những đòi hỏi cấp bách phải nghiên cứu nhằm đặt cơ sở

khoa học cho áp dụng những giải pháp thích hợp giúp các cộng đồng sử dụng hiệu

quả giữa rừng phòng hộ đầu nguồn để bảo vệ hồ chứa n-ớc và cải thiện cuộc sống

của mình

Ch-ơng 4

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

4.1 Đặc điểm m-a và hệ số xói mòn do m-a

4.1.1 Đặc điểm m-a

4.1.1.1 L-ợng m-a và c-ờng độ m-a

M-a là một trong những nhân tố có tác động trực tiếp đến quá trình xói mòn

và ảnh h-ởng đến cấu trúc, ngoại mạo và động thái phát triển của lớp thảm thực vật L-ợng m-a là chỉ tiêu dùng để biểu thị m-a nhiều hay ít, là chiều cao của lớp n-ớc m-a đo đ-ợc ở ống đo m-a theo quy định chung sau mỗi trận m-a hay những

khoảng thời gian xác định Chỉ tiêu c-ờng độ m-a là l-ợng m-a đo đ-ợc trong một

đơn vị thời gian, nó phản ánh m-a lớn hay nhỏ

Do c-ờng độ m-a luôn thay đổi và khó xác định, nên cần sử dụng chỉ tiêu c-ờng

độ m-a bình quân (IBQ) C-ờng độ m-a bình quân phản ánh mức độ m-a to hay nhỏ

của từng trận m-a hay trong một khoảng thời gian m-a xác định C-ờng độ m-a bình quân trên phút (IBQ, mm/phút) đ-ợc xác định bằng tỷ số giữa l-ợng m-a (mm) và thời gian m-a (phút), sau đó quy đổi ra c-ờng độ m-a bình quân trên giờ (IBQ, mm/h) Trong nghiên cứu về xói mòn, c-ờng độ m-a bình quân ch-a phản ánh đ-ợc một cách chính xác khả năng gây xói mòn do m-a Vì vậy, ng-ời ta dùng thêm một chỉ tiêu nữa là c-ờng độ m-a lớn nhất trong 30 phút (I30, mm/h) bằng cách lấy l-ợng m-a lớn nhất trong 30 phút nhân hai (để quy đổi thành c-ờng độ m-a theo giờ)

Qua thu thập số liệu, đề tài tổng hợp đ-ợc bảng phân bố l-ợng m-a và c-ờng

độ m-a tại khu vực nghiên cứu tại bảng 4.1:

Bảng 4.1: Phân bố l-ợng m-a và c-ờng độ m-a theo các tháng trong năm

C-ờng độ m-a bình quân (IBQ , mm/h) và c-ờng độ m-a lớn nhất trong 30

phút (I30 , mm/h) giữa các tháng có sự sai khác rõ rệt C-ờng độ m-a bình quân (IBQ)

đạt giá trị nhỏ nhất vào tháng 1 là 0,83 mm/h, lớn nhất vào tháng 9 là 14,56 mm/h C-ờng độ m-a lớn nhất trong 30 phút (I30 , mm/phút) đạt giá trị nhỏ nhất vào tháng 1

là 5,72 mm/h, đạt giá trị lớn nhất vào tháng 9 là 37,5 mm/h Nh- vậy, các tháng có l-ợng m-a lớn thì c-ờng độ m-a bình quân (IBQ ) và c-ờng độ m-a lớn nhất trong 30

phút (I30) đạt giá trị lớn và ng-ợc lại, các tháng có l-ợng m-a nhỏ thì các giá trị c-ờng độ m-a IBQ và I30 cũng nhỏ Đặc biệt từ tháng 4 đến tháng 11 là các tháng có

l-ợng m-a lớn với (IBQ) và (I30) đều có giá trị lớn, các yếu tố này cho thấy khả năngxói mòn trong khoảng thời gian này là rất lớn, cần phải l-u ý trong công tác phòng chống xói mòn

C-ờng độ m-a lớn nhất trong 30 phút trong 3 năm đạt cực đại vào các tháng

C-ờng độ m-a lớn nhất trong 30 phút (I 30 , mm/h)

L-ợng m-a trung bình năm của khu vực nghiên cứu t-ơng đối lớn, đạt 1756,1

mm Hai chỉ tiêu là c-ờng độ m-a bình quân và c-ờng độ m-a lớn nhất trong 30 phút cũng khá lớn, đặc biệt là c-ờng độ m-a lớn nhất trong 30 phút, cho thấy l-ợng m-a rơi t-ơng đối tập trung, các trận m-a có c-ờng độ cao, khả năng xói mòn ở khu vực nghiên cứu là lớn

4.1.1.2 Phân bố m-a

Nghiên cứu phân bố m-a là theo dõi sự phân bố của l-ợng m-a rơi vào các tháng, các khoảng thời gian m-a Biết đ-ợc điều này có ý nghĩa quan trọng đối với hoạt động dự báo dòng chảy, xói mòn đất và đề ra các biện pháp phòng chống thích hợp, qua thu thập số liệu tổng hợp đ-ợc phân bố l-ợng m-a và số ngày m-a theo các tháng trong năm ở bảng 4.3:

Bảng 4.3: Phân bố l-ợng m-a và số ngày m-a theo tháng trong năm

Tháng

Năm 2004 Năm 2005 Năm 2006 Bình quân ba năm L-ợng

m-a

(mm)

Số ngày m-a

L-ợng m-a (mm)

Số ngày m-a

L-ợng m-a (mm)

Số ngày m-a

L-ợng m-a (mm)

Số ngày m-a

TB 129,9 11,2 164,9 11,3 144,3 12,8 146,3 11,7

Nhận xét:

Số ngày m-a trong năm t-ơng đối lớn, trung bình mỗi năm có khoảng 140 ngày m-a và tập trung từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm L-ợng m-a trong năm phân bố không đều, tập trung từ tháng 4 đến tháng 10, l-ợng m-a lớn nhất vào tháng 8 đạt trung bình 493,6 mm Nh- vậy, mùa m-a tại khu vực nghiên cứu kéo dài trong 7 tháng, chiếm tới 91,3% tổng l-ợng m-a hàng năm Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến hết tháng 3 năm sau, với tổng l-ợng m-a chỉ chiếm 8,7% tổng l-ợng m-a hàng năm Tháng có l-ợng m-a nhỏ nhất là tháng 1, trung bình chỉ đạt 18,9 mm

4.1.1.3 Tính không đều và tính biến động của m-a

Tính không đều của m-a là một chỉ tiêu dùng để biểu thị mức độ phân bố không đều của m-a theo thời gian trong năm Để biểu thị tính không đều của m-a,

đề tài sử dụng chỉ số không đều k:

X

XXi12

/1k

) (

1

1 1

X

X Xi n

n



Trong đó: n là số năm quan trắc m-a, Xi là l-ợng m-a năm thứ i, X là l-ợng

m-a năm trung bình trong n năm quan trắc

Nếu l-ợng m-a hoàn toàn không biến động, Cr = 0 Biến động của l-ợng m-a càng lớn Cr càng cao

Tính không đều và tính biến động của m-a qua số liệu điều tra từ năm 2004

4.1.1.4 Năng l-ợng m-a

Năng l-ợng m-a là một chỉ tiêu quan trọng đối với công tác nghiên cứu về

xói mòn Năng l-ợng m-a trong năm (E, J/m2) đ-ợc tính bằng tổng năng l-ợng m-a của tất cả các trận m-a trong năm đó, còn năng l-ợng m-a gây xói mòn (Exm , J/m2)

đ-ợc xác định bằng tổng năng l-ợng m-a của tất cả các trận m-a có l-ợng m-a lớn hơn 25 mm Năng l-ợng m-a của từng trận m-a đ-ợc tính theo công thức sau:

E = 916+331.lg(IBQ)

Trong đó: IBQ đ-ợc tính bằng inch/phút

Các chỉ tiêu năng l-ợng m-a (E, J/m2) và năng l-ợng m-a gây xói mòn (EXM, J/m2), đ-ợc tổng hợp qua bảng 4.5:

B¶ng 4.5: N¨ng l-îng m-a vµ n¨ng l-îng m-a g©y xãi mßn

)

E (J/m2

)

Exm (J/m2

)

E (J/m2

)

Exm (J/m2

)

E (J/m2

)

Exm (J/m2

cho đến 100% vào mùa m-a từ tháng 6 đến tháng 10, năng l-ợng m-a gây xói mòn

đạt giá trị cao nhất, khả năng xói mòn là lớn nhất

Kết quả tính toán hệ số R của đối t-ợng nghiên cứu đ-ợc theo bảng 4.6:

Bảng 4.6: Hệ số xói mòn do m-a (R, phút- tấn/acre)

Tháng

Năm 2004 Năm 2005 Năm 2006 Bình quân

năm

R (phút- tấn/acre)

R (phút- tấn/acre)

R (phút- tấn/acre)

R (phút- tấn/acre)

- Hệ số xói mòn do m-a giữa các tháng trong năm có sự biến động lớn, các tháng trong mùa m-a có hệ số xói mòn do m-a lớn, các tháng mùa khô từ tháng 12

đến tháng 3 năm sau có hệ số xói mòn do m-a bằng 0