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

Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp & PTNT Tr-ờng đại học lâm nghiệp & Hoàng bùi t- Nghiện cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ lâm tr-ờgn nh- xuân tỉnh 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 Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp & PTNT Tr-ờng đại học lâm nghiệp & Hoàng bùi t- Nghiện cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ lâm tr-ờgn nh- xuân tỉnh hoá Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp Hà Tây, năm 2007 Đặt vấn đề Rừng nguồn tài nguyên vô quý giá, cung cấp sản phẩm rừng cho kinh tế quốc dân mà có tác dụng phòng hộ, bảo vệ đất, điều tiết nguồn n-ớc, trì cân sinh thái bảo vệ môi tr-ờng sống Thời gian gần diện tích nh- chất l-ợng rừng tỉnh Thanh Hoá bị giảm sút nghiêm trọng, ảnh h-ởng xấu đến lực phòng hộ môi tr-ờng sinh thái rừng, dẫn đến hậu nh-: Hạn hán, lũ lụt, xói mòn, lở đất ngày gia tăng , ảnh h-ởng nghiêm trọng đến nguồn n-ớc sinh hoạt sinh hoạt không phận c- dân miền núi mà ảnh h-ởng tới cộng đồng dân c- sống vùng hạ l-u sông suối Thực trạng có nhiều nguyên nhân khác nhau, dân số tăng nhanh dẫn đến nhu cầu gỗ, củi tăng, t-ợng du canh du c- 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 mức vốn rừng , dẫn đến suy thoái rừng, lực phòng hộ rừng bị suy gảm nghiêm trọng Lâm tr-ờng Nh- Xuân - Thanh Hoá nằm l-u vực ba hồ chứa n-ớc lớn: Đập sông Mực, đập thuỷ lợi Mậu Lâm đập lớn Phúc Đ-ờng với dung tích biến động từ 450 - 630 triệu m3 n-ớc Đây nguồn n-ớc t-ới cho 10.000 ruộng n-ớc ba huyện Nh- Thanh, Nông Cống Quảng X-ơng Hiện diện tích rừng tự nhiên Lâm tr-ờng bị suy giảm diện tích nh- chất l-ợng, không đảm bảo chức phòng hộ việc giữ n-ớc điều tiết dòng chảy cho công trình thủy lợi hồ đập vùng Để đảm bảo cung cấp n-ớc tối đa cho hồ chứa n-ớc, với huyện miền núi tỉnh, huyện Nh- Thanh nói chung Lâm tr-ờng Nh- Xuân nói riêng 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 khôi phục rừng đầu nguồn Tuy nhiên, việc tổ chức quy hoạch xây dựng giải pháp quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn gặp nhiều khó khăn, ch-a xác định đ-ợc diện tích cần thiết mô hình cấu trúc có khả phòng hộ cao cho khu vực cụ thể, ch-a xác định đ-ợc vị trí phân bố rừng phòng hộ s-ờn dốc, ch-a xác định đ-ợc quy trình kỹ thuật để nâng cao hiệu phòng hộ rừng nh- ch-a đề đ-ợc giải pháp kinh tế - xã hội cần thiết cho việc quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn số khu vực phòng hộ, tỉnh Thanh Hoá đầu t- nhiều kinh phí để trồng rừng nhằm giữ n-ớc chống xói mòn đất, nh-ng khả bảo vệ đất giữ n-ớc khu rừng trồng lại so với thảm thực vật cũ tr-ớc bị ng-ời thay Việc bố trí đai rừng phòng hộ s-ờn dốc nhiều tr-ờng hợp không phát huy đ-ợc vai trò bảo vệ đất giữ n-ớc Ch-a có mô hình cấu trúc có khả phòng hộ cao khu vực nghiên cứu Để góp phần khắc phục tồn nêu bổ sung sở khoa học cho vấn đề phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu, tiến hành thực đề tài Nghiên cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ Lâm tr-ờng Nh- Xuân - Thanh Hoá Ch-ơng Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Trên giới L-ợc sử nghiên cứu trình phục hồi rừng gắn liền với l-ợc sử nghiên cứu cấu trúc rừng, tái sinh rừng tự nhiên diễn thảm thực vật rừng nh- biện pháp xử lý lâm sinh cho rừng thứ sinh nghèo Vì vậy, điểm qua nét lớn liên quan đến nội dung nghiên cứu đề tài nh- sau 1.1.1 Nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo 1.1.1.1 Quan điểm rừng thứ sinh nghèo phục hồi rừng thứ sinh nghèo Quan điểm phục hồi rừng thứ sinh nghèo đ-ợc chia thành nhóm nh- sau: Một là, phục hồi rừng đ-a rừng đến trạng thái hoàn chỉnh, tiếp cận trạng thái tr-ớc bị tác động Các công trình Cairns (1995), Jordan (1995) Egan (1996) điển hình quan điểm Hai là, nhấn mạnh hệ sinh thái rừng phải đ-ợc phục hồi tới mức độ bền vững đ-ờng tự nhiên nhân tạo mà không thiết giống nh- hệ sinh thái ban đầu Đây quan điểm nhận đ-ợc nhiều tán đồng Điển hình quan điểm là: Harrington, 1999; Kumar, 1999; Bradshaw, 2002; IUCN, 2003; David Lamb, 2003 (dẫn theo Vũ Tiến Hinh Phạm Văn Điển, 2006 [14] ) Ba là, tập trung vào việc xác định nguyên nhân yếu tố rào cản trình phục hồi rừng Điển hình nghiên cứu ITTO (2002) nhấn mạnh, khu vực đất rừng bị thoái hoá, hàm l-ợng chất dinh d-ỡng đất thấp, kết cấu không tốt, nhiều mầm bệnh, xói mòn mạnh lửa rừng Để phục hồi rừng cần phải xác định ảnh h-ởng nhân tố tới rừng (stress factors), từ cố gắng hạn chế loại bỏ chúng Đây đ-ợc coi nh- quan điểm, nhìn nhận phục hồi rừng, b-ớc đầu gắn kết phục hồi rừng với yếu tố xã hội, nguyên nhân gây nên rừng n-ớc nhiệt đới ng-ời 1.1.1.2 Thành tựu nghiên cứu phục hồi rừng thứ sinh nghèo - Về tái sinh phục hồi rừng Nhiều công trình nghiên cứu phân tích nguyên nhân ảnh h-ởng tới tái sinh, phục hồi rừng tự nhiên chia chúng thành hai nhóm: * Nhóm nhân tố sinh thái ảnh h-ởng đến tái sinh phục hồi rừng can thiệp ng-ời (Baur G N, 1964; Anden S, 1981) * Nhóm nhân tố sinh thái ảnh h-ởng đến tái sinh phục hồi rừng có can thiệp ng-ời Các nhà lâm học nh-: Gorxenhin (1972, 1976); Bêlốp (1982) xây dựng thành công nhiều ph-ơng thức tái sinh phục hồi rừng nghèo kiệt; đáng ý số công trình nghiên cứu Maslacop E.L (1981) phục hồi rừng khu khai thác, Mêlêkhốp I.C (1966) ảnh hưởng cháy rừng tới trình phục hồi rừng, Pabedinxkion (1966) phương pháp nghiên cứu trình phục hồi rừng Myiawaki (1993), Yu cộng (1994), Goosem Tucker (1995), Sun cộng (1995), Kooyman (1996) đ-a nhiều h-ớng tiếp cận nhằm phục hồi hệ sinh thái rừng bị tác động vùng nhiệt đới Kết ban đầu nghiên cứu tạo nên khu rừng có cấu trúc làm tăng mức độ đa dạng loài Tuy nhiên, hạn chế chúng áp dụng quy mô rộng, yêu cầu nhân công nguồn lực khác trình thực (dẫn theo Vũ Tiến Hinh Phạm Văn Điển, 2006 [14] ) - Về phân loại rừng nghèo Hiện nay, có hai quan điểm phân loại rừng nghèo đ-ợc trí cao giới khoa học quốc tế * Dựa vào đặc điểm trạng thảm thực vật che phủ Điển hình cho quan điểm E.F Bruenig (1998) Tác giả phân chia hệ sinh thái rừng bị suy thoái thành loại biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi chúng Đó lâm phần rừng hỗn loài tự nhiên bị khai thác mức, lâm phần rừng thứ sinh giai đoạn phát triển khác nhau, đám gỗ thứ sinh, trảng cỏ dạng thảm thực vật khác loại hình thổ nh-ỡng khác * Dựa vào đặc điểm tác động Quan điểm đ-ợc thể rõ h-ớng dẫn phục hồi rừng Tổ chức gỗ rừng nhiệt đới quốc tế (ITTO, 2002), theo rừng nghèo đ-ợc phân chia thành 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 sở cho việc đề xuất giải pháp phục hồi phát triển rừng việc làm có ý nghĩa thiết thực Theo IUCN (2001) D- Thân Hiểu (2001), để phân chia loại hình kinh doanh rừng thứ sinh, tr-ớc tiên cần xem xét đến loài -u số loài mục đích chủ yếu tình hình điều kiện lập địa, sau quy nạp chúng vào biện pháp kinh doanh t-ơng ứng 1.1.2 Nghiên cứu sở khoa học phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn 1.1.2.1 Nghiên cứu khả phòng hộ rừng đầu nguồn Khả phòng hộ rừng đầu nguồn đ-ợc thể qua chức ổn định dòng chảy làm tăng l-ợng n-ớc mùa khô Chức giữ n-ớc rừng đ-ợc phản ánh thông qua ảnh h-ởng đến hiệu ích nguồn n-ớc, sử dụng nhiều tiêu khác để đánh giá khả phòng hộ rừng việc giữ n-ớc nh- mức độ thay đổi hàm l-ợng chất hóa học, chất hòa tan n-ớc sau dịch chuyển qua hệ sinh thái rừng, hệ số dòng chảy bề mặt, mực n-ớc ngầm, tần xuất lũ dùng tiêu trực tiếp có ảnh h-ởng đến nguồn n-ớc nh- nhân tố cấu trúc rừng, tính chất vật lý đất rừng Tuy nhiên, xét tính đại diện, hệ số dòng chảy bề mặt, l-ợng n-ớc giữ lại đất tiêu tốt phản ánh lực phòng hộ rừng việc giữ n-ớc bảo vệ đất Dòng chảy bề mặt thấp chứng tỏ l-ợng n-ớc giữ lại đất nhiều, khả phòng hộ rừng cao G Fiebiger (1993) dùng khái niệm Dung tích giữ nước rừng để phản ánh khả giữ n-ớc đ-ợc xác định tổng l-ợng n-ớc giữ lại tán, l-ợng n-ớc giữ lại vật rơi rụng l-ợng n-ớc tích giữ đất Quan điểm đ-ợc nhà thuỷ văn rừng nh- Trần Huệ Tuyền (1994), Vu Chí Dân V-ơng Lễ Tiên (2001) chấp nhận cách rộng rãi (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [10]) Khả giữ n-ớc rừng có giới hạn phụ thuộc vào đặc điểm đất rừng nh-; độ xốp, cấu t-ợng đất, tốc độ thấm n-ớc đất, hàm l-ợng mùn, độ dầy tầng đất Chúng định dung tích chứa n-ớc đất rừng (Vu Chí Dân V-ơng Lễ Tiên, 2001 - dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [10]) * Nghiên cứu xói mòn đất Kết quan trọng nghiên cứu xói mòn khả bảo vệ đất giai đoạn xây dựng đ-ợc ph-ơng trình đất phổ dụng tr-ờng Đại học tổng hợp Pardin (Mỹ) vào cuối năm 1950 (Hudson, 1981 [17]) Sau đó, ph-ơng trình đ-ợc W.H.Wischmeier hoàn chỉnh dần (W.H.Wischmeier, 1978 [34]) Ph-ơng trình đất phổ dụng làm sáng tỏ vai trò nhân tố ảnh h-ởng tới xói mòn Nó có tác dụng định h-ớng cho nhiều nghiên cứu nhằm xác định quy luật xói mòn nghiên cứu mô hình canh tác bền vững khu vực có điều kiện địa lý khác Tuy nhiên, sử dụng ph-ơng trình đất phổ dụng gặp phải khó khăn định, đòi hỏi phải có nghiên cứu bổ sung để điều chỉnh hệ số cho phù hợp với điều kiện địa lý, địa chất, thổ nh-ỡng, tập quán canh tác đặc tính trồng địa ph-ơng Kết nghiên cứu G.Fiebiger (1993) xác nhận rằng, nguy xói mòn đất d-ới tầng gỗ tăng lên giọt m-a d-ới tán rừng có kích th-ớc lớn (G.Fiebiger, 1993) Những loài có phiến to (nh- tếch - Tectona grandis) th-ờng tạo giọt n-ớc ng-ng đọng với kích th-ớc lớn, nên rơi từ tán cao xuống có sức công phá bề mặt đất lớn so với sức công phá giọt m-a tự nhiên đất trống Loài Albizzia falcataria với tầng tán cao 20m so với mặt đất, tạo giọt m-a có l-ợng gây xói mòn 102% so với l-ợng giọt m-a nơi trống Loài Anthocephalus chinensis với phiến to tầng tán cao 10m, lại tạo nên hạt n-ớc rơi có l-ợng gây xói mòn 147% so với l-ợng hạt m-a rơi tự nhiên (G Fiebiger, 1993) Vì vậy, tiêu chí chọn loại trồng rừng phòng hộ đầu nguồn vùng nhiệt đới chọn có tán dày rậm nh-ng phiến phải nhỏ, nhỏ tốt Những nghiên cứu khác cho thấy rằng, bụi, thảm t-ơi vật rơi rụng có vai trò lớn việc hạn chế xói mòn đất Nếu chúng bị phá trụi bị lấy khỏi đất rừng tầng gỗ phía tác dụng giảm thiểu xói mòn s-ờn dốc FAO (1994a, 1994b) tổng kết nhiều tài liệu nghiên cứu xói mòn đất d-ới loại rừng kiểu sử dụng đất khác rằng, trình tích luỹ l-ợng sinh vật 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] sử dụng toán đồ với độ xác t-ơng đối cao Hai ông dựa vào nhân tố để xây dựng toán đồ là: Giá trị phần trăm hạt cát mịn, phần trăm hạt cát thô, l-ợng chất hữu cơ, cấu trúc đất sức thấm n-ớc đất Trong tiêu này; tiêu tỷ lệ hạt cát mịn hạt cát đ-ợc tính phần trăm (%), hàm l-ợng mùn đ-ợc chia làm cấp từ đến 4, cấu trúc đất chia làm cấp là; hạt nhỏ, hạt nhỏ, hạt trung bình hạt thô Sức thấm n-ớc đ-ợc chia làm cấp, từ thấm chậm đến thấm nhanh * Nghiên cứu xác định hệ số xói mòn m-a Hệ số xói mòn m-a tiêu tổng hợp phản ánh đặc tính m-a, tham số quan trọng ph-ơng trình dự báo xói mòn Wischmeier & Smith Khó khăn việc định l-ợng tính xói mòn m-a đơn vị lãnh thổ chỗ, có tài liệu m-a tự ghi Hội Thổ nh-ỡng Quốc tế (ISSS, 1995) đ-a giải pháp tính gần số xói mòn m-a đ-ợc áp dụng nhiều nơi nh- sau: 1) Ph-ơng pháp Bols (1978) Indônêxia 2) Ph-ơng pháp sửa đổi số Amoldus (1990) 3) Ph-ơng pháp kết hợp Ateshian (1974) Hargrenves (1981) 78 Từ bảng 4.28, cho thấy; mật độ thiếu hụt tái sinh trạng thái rừng (< 1000 tái sinh mục đích có triển vọng có chiều cao từ 1m trở lên) Từ đó, đ-a giải pháp cho trạng thái rừng để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ nhsau: - Đối với trạng thái IIA: Chỉ tiêu cấu trúc (GT + CP + TM, %) dao động từ 205,5% đến 233,3% với hệ số xói mòn đất (hệ số K) dao động từ 0,151 đến 0,173 độ dốc mặt đất (S0) dao động từ 210 đến 280 Để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ (có GT + CP + TM = 348,5% đến 504,7%), nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung, bên cạnh nên điều tiết tổ thành tầng cao, thông qua việc nuôi d-ỡng loài địa đáp ứng mục tiêu phòng hộ lâu dài (Kháo vàng, Trâm vối, Trám trắng ), đồng thời tuyển chọn tạo không gian dinh d-ỡng cho loài mẹ gieo giống có phẩm chất tốt, sinh tr-ởng, phát triển, phân bố diện tích lâm phần Mặt khác, kết hợp chặt nuôi d-ỡng loại bỏ loài không đáp ứng mục tiêu phòng hộ Thẩu tấu, Thành ngạnh, Mán đĩa Điều tiết tổ thành tái sinh, thông qua việc xúc tiến tái sinh tự nhiên, nuôi d-ỡng loài có mục đích phòng hộ cao (Kháo vàng, Trâm vối, Dẻ, ), loại bỏ loài tái sinh phi mục đích Thẩu tấu, Mán đĩa, Thành ngạnh, đồng thời luỗng phát dây leo, bụi rậm để tạo điều kiện cho tái sinh mục đích sinh tr-ởng, phát triển Số l-ợng tái sinh triển vọng trạng thái chiếm 39,25%, số l-ợng tái sinh mục đích có chiều cao 1m chiếm 15,57% Cây có chất l-ợng tốt chiếm 55,36%, có chất l-ợng trung bình chiếm 35,13%, tái sinh lại phân bố không đều, nên biện pháp tốt xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung, để mật độ tái sinh đ-ợc phân bố đạt đ-ợc mật độ 1000 cây/ha - Đối với trạng thái IIIA1: Chỉ tiêu cấu trúc (GT + CP + TM, %) dao động từ 204,8% đến 226% với hệ số xói mòn đất (hệ số K) dao động từ 0,173 đến 0,178 độ dốc mặt đất (S 0) dao động từ 130 đến 200 Để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ ( có GT + CP + 79 TM = 250,0% đến 391,3%), nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung, bên cạnh điều tiết tổ thành tầng cao thông qua việc nuôi d-ỡng loài địa có giá trị phòng hộ nh- Lim xanh, Chẹo tía, Trám trắng, Kháo vàng,, loại bỏ sâu bệnh, già cỗi Nâng cao độ tàn che rừng đạt 0,6 Tuyển chọn nuôi d-ỡng mẹ gieo giống chỗ có phẩm chất tốt, sinh tr-ởng phát triển, lực hoa kết quả, sản l-ợng hạt giống cao Mật độ tầng cao trạng thái thấp đạt trung bình 406 cây/ha, độ tàn che đạt 0,36; phân bố không đều, th-ờng tập trung thành đám, nên xuất nhiều lỗ trống rừng Vì vậy, trồng bổ sung loài địa có khả thích ứng cao khu vực nghiên cứu nh- Lim xanh, Lim xẹt, Re gừng, Trường mật, Sâng,Thông qua biện pháp nói nhằm mục đích bổ sung tổ thành tạo phân bố rừng toàn lâm phần Điều tiết tổ thành tái sinh, thông qua việc nuôi d-ỡng loài tái sinh mục đích có khả phòng hộ tốt nh- Lim xanh, Trám trắng, Kháo vàng, Trâm vối, nâng cao mật độ (đạt 1.000 cây/ha) Mặt khác, mật độ tái sinh triển vọng trạng thái chiếm 42,43%, số l-ợng tái sinh mục đích có chiều cao 1m có 14,81% Cây có chất l-ợng tốt chiếm 55,36%, có chất l-ợng trung bình chiếm 35,13%, nh-ng chúng lại phân bố không đều, nên tiến hành trồng bổ sung số loài nh- Lim xanh, Lim xẹt, Kháo vàng,để cho chúng phân bố toàn diện tích lâm phần - Đối với trạng thái IIIA2: Chỉ tiêu cấu trúc (GT + CP + TM, %) dao động từ 258,3% đến 274,1% với hệ số xói mòn đất (hệ số K) dao động từ 0,088 đến 0,097 độ dốc mặt đất (S0) dao động từ 260 đến 300 Để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ (có GT + CP + TM = 277,2% đến 309,9%), nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung, bên cạnh nên điều tiết tổ thành tầng cao thông qua việc nuôi d-ỡng loài địa có phẩm chất tốt, đáp ứng mục tiêu phòng hộ loài Lim xanh, Trường mật, Sâng, Sến đất, Trường kẹn, Gụ lau, Kết hợp loại 80 bỏ loài không đáp ứng đ-ợc mục tiêu phòng hộ nh- Thẩu tấu, Sui, Thành ngạnh, Điều chỉnh độ tàn che, tăng cường độ chiếu sáng xuống tán rừng, tạo điều kiện cho tái sinh sinh tr-ởng, phát triển tham gia vào tầng tán rừng Điều tiết tổ thành tái sinh, thông qua việc xúc tiến tái sinh tự nhiên, nuôi d-ỡng loài có mục đích phòng hộ (Tr-ờng mật, Sâng, Lim xanh, Trám ), loại bỏ loài tái sinh phi mục đích Thẩu tấu, Mán đĩa, Thành ngạnh, đồng thời luỗng phát dây leo, bụi rậm để tạo điều kiện cho tái sinh mục đích sinh tr-ởng, phát triển Mật độ tái sinh triển vọng trạng thái thấp (16,19%), số l-ợng tái sinh mục đích có chiều cao 1m thấp đạt 14,57% Cây có chất l-ợng tốt chiếm 60,8%, có chất l-ợng trung bình chiếm 27,56%, tái sinh lại phân bố không đều, nên biện pháp tốt xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung, để mật độ tái sinh đ-ợc phân bố đạt đ-ợc mật độ 1000 tái sinh mục đích/ha 4.5.2.4 Giải pháp kiểm soát hệ số xói mòn đất Ngoài giải pháp tác động vào tiêu cấu trúc tổng hợp (GT + CP + TM, %), đề tài đ-a giải pháp kiểm soát hệ số xói mòn đất (hệ số K) biện pháp tác động vào năm nhân tố cấu thành nên là; tỷ lệ phần trăm cát mịn, tỷ lệ phần trăm cát thô, hàm l-ợng mùn, cấu trúc đất, tốc độ thấm n-ớc đất Việc tác động cách làm giảm tỷ lệ phần trăm cát mịn, giảm tỷ lệ phần trăm cát thô, tăng hàm l-ợng mùn, giảm cấu trúc đất, tăng khả thấm n-ớc đất Cụ thể: a/ Các giải pháp kỹ thuật cải tạo thành phần giới đất + Ph-ơng h-ớng: Để cải thiện hệ số xói mòn đất ta cần giảm tỉ lệ cát thô, tiêu giảm kéo theo hệ số xói mòn đất giảm Tỷ lệ phần trăm cát mịn giảm có liên quan trực tiếp tới độ xốp đất, đất cát mịn độ xốp phi mao quản cao, giúp cho l-ợng n-ớc m-a dễ thấm xuống đất, giảm thiểu dòng chảy bề mặt, tránh đ-ợc nguy xói mòn Tuy nhiên, tỷ lệ giảm tới mức định, nhỏ gây phá vỡ kết cấu đất, tạo điều kiện cho rửa trôi đất 81 Nếu canh tác nông nghiệp, đất thịt đến thịt nhẹ tốt vai trò đất rừng phòng hộ đầu nguồn, đất thịt nhẹ ch-a hẳn tốt có tỷ lệ hạt cát mịn lớn + Giải pháp: Để thay đổi thành phần giới cần biện pháp tác động tổng hợp, thời gian dài Tr-ớc hết cần phải trồng Keo để cải tạo đất, phát triển lớp thảm thực vật để bảo vệ thành phần giới kết cấu đất, nghiêm cấm chăn thả gia súc nơi có nguy xói mòn cao b/ Các giải pháp kĩ thuật cải tạo hàm l-ợng mùn + Ph-ơng h-ớng: Hàm l-ợng mùn hay chất hữu đất quan trọng, giúp cho thảm thực vật phát triển tốt mà nhân tố có liên quan tới xói mòn, hàm l-ợng mùn cao hệ số xói mòn giảm, giảm đ-ợc nguy xói mòn Vậy, ph-ơng h-ớng giải làm tăng hàm l-ợng mùn, hàm l-ợng mùn tốt từ - 4% trở lên + Giải pháp: Mùn có nguồn gốc từ l-ợng vật rơi rụng, phận thực vật, sau thời gian rơi xuống đất bị phân huỷ dần trở thành chất hữu Các biện pháp để cải thiện l-ợng mùn đất rừng là: bảo vệ vật rơi rụng, tạo điều kiện cho phân huỷ vật rơi rụng Tránh không thu gom l-ợng vật rơi rụng, cho phân huỷ tự nhiên, ý tầng che phủ đất nơi có độ dốc lớn c/ Các giải pháp kĩ thuật cải tạo cấu trúc đất + Ph-ơng h-ớng: Cấu trúc đất tiêu đặc tr-ng cho kích th-ớc hạt đất Các hạt đất có kích th-ớc nhỏ có khả chống xói mòn cao ng-ợc lại, hạt đất lớn khả xói mòn cao Đất có hạt từ nhỏ đến trung bình có cấu trúc ổn định, liên kết hạt đất tốt hơn, giúp chống xói mòn đất Các biện pháp cải tạo cấu trúc đất nhằm tăng tỉ lệ hạt đất nhỏ so với hạt đất lớn + Giải pháp: Cấu trúc đất tiêu tổng hợp, có quan hệ mật thiết với loại tiêu khác nh- hàm l-ợng mùn, tỉ lệ sét mịn Để cải tạo cấu trúc đất, biện pháp làm tăng l-ợng mùn cần bổ xung chất dinh d-ỡng cho đất, đất tốt cấu trúc đất tăng theo, tỉ lệ hạt nhỏ lớn so với đất nghèo Cần tạo lớp phủ thực vật để bảo vệ đất, tránh rửa trôi hạt nhỏ mịn, bảo vệ đ-ợc cấu trúc đất 82 d/ Các giải pháp kĩ thuật cải thiện tốc độ thấm n-ớc + Ph-ơng h-ớng: Sức thấm n-ớc tiêu quan trọng có vai trò định đến trình xói mòn Nếu sức thấm n-ớc tốt, n-ớc m-a xuống mặt đất thấm vào đất, nh- dòng chảy mặt giảm nhiều, khả xói mòn giảm thiểu đáng kể Tóm lại, tăng tốc độ thấm n-ớc giúp giảm thiểu khả xói mòn + Giải pháp: Tốc độ thấm n-ớc có mối quan hệ mật thiết với độ xốp độ ẩm đất, tăng sức thấm n-ớc đồng nghĩa với tăng độ xốp giảm độ ẩm đất Các giải pháp làm tăng độ xốp đất nh- trồng Keo, phát triển lớp thảm thực vật, thảm mục Các biện pháp làm giảm độ ẩm đất không hợp lí, đất cần trì độ ẩm t-ơng đối lớn để cung cấp n-ớc cho phát triển Trong tr-ờng hợp độ ẩm đất lớn ta dùng biện pháp học nh- làm đất, rãnh cho n-ớc chảy 83 Ch-ơng Kết luận, tồn khuyến nghị 5.1 Kết luận Xuất phát từ mục tiêu, nội dung giới hạn nghiên cứu đề tài xác định sở khoa học đề xuất giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ khu vực phòng hộ đầu nguồn Lâm tr-ờng Nh- Xuân - tỉnh Thanh Hóa, qua trình điều tra nghiên cứu, đề tài rút số kết luận sau: 5.1.1 Yêu cầu cấu trúc thảm thực vật rừng phòng hộ đầu nguồn Tiêu chuẩn cấu trúc lớp thảm thực vật bắt đầu có có khả phòng hộ đ-ợc viết d-ới dạng biểu thức: U = (GT+ CP+ TM)/(K.S) 28,92 Trị số: 28,92; ng-ỡng mà từ trở lên, tiêu chuẩn cấu trúc lớp thảm thực vật bắt đầu có khả phòng hộ nguồn n-ớc Yêu cầu cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu đ-ợc viết d-ới dạng biểu thức: Q = (GT+ CP+ TM)/(K.S) 109,92 Trị số: 109,92; giới hạn mà từ từ trở lên khả phòng hộ đầu nguồn thảm thực vật ổn định 5.1.2 Cấu trúc trạng thái thảm thực vật Hiện trạng tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu thảm thực vật tự nhiên không liên tục, đan xen nhiều trạng thái phức tạp; cấu trúc tầng tán bị phá vỡ mảng lớn, độ tàn che trung bình trạng thái rừng dao động từ 0,35 0,52; mật độ tầng cao thấp (từ 406 - 673 cây/ha), mật độ mẹ mục đích tính bình quân trạng thái đạt 34,73%, mật độ mẹ phi mục đích chiếm tỷ lệ cao (65,25%), mật độ mẹ gieo giống bình quân trạng thái 18,08%; quy luật phân bố số theo chiều cao (n/Hvn) cho thấy số l-ợng cao tập trung nhiều cỡ chiều cao không 13m, chúng cạnh tranh không gian dinh d-ỡng, chèn ép gây bất lợi cho trình sinh tr-ởng phát triển Mật độ thiếu hụt tái sinh mục đích có triển vọng có chiều cao từ 1m trở lên 84 trạng thái rừng đạt 754 - 802 cây/ha, trạng thái rừng tái sinh có dạng phân bố cụm So sánh cấu trúc với cấu trúc mong đợi tiêu cấu trúc tổng hợp ( GT + CP + TM, %) cho thấy tất trạng thái thảm thực vật khu vực nghiên cứu ch-a đạt tiêu chuẩn cấu trúc rừng đủ khả phòng hộ đầu nguồn Vì trình kinh doanh rừng vào mục tiêu phòng hộ cần có giải pháp kỹ thuật để phục hồi trạng thái đạt đến tiêu chuẩn cấu trúc mong đợi 5.1.3 Đề xuất giải pháp phục hồi rừng đáp ứng yêu cầu phòng hộ Kết nghiên cứu chênh lệch cấu trúc mong đợi cấu trúc ba tiêu; độ giao tán tầng cao, độ che phủ bụi thảm t-ơi độ che phủ vật rơi rụng t-ơng ứng với hai nhân tố chủ yếu hệ số xói mòn đất độ dốc mặt đất khu vực nghiên cứu có hệ số xói mòn m-a R = 865,43 - 998,43 phút - tấn/acre - Giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng yêu cầu phòng hộ cho trạng thái thảm thực vật nh- sau: + Đối với trạng thái IA, IB: Đây nơi đất trống, đất bị thoái hoá, nghèo dinh d-ỡng, thực vật chủ yếu cỏ -a sáng chịu hạn Do nên thực giải pháp phục hồi rừng việc trồng rừng hỗn loài; tr-ớc hết cần thiết phải trồng loài phù trợ để cải tạo đất tạo lập đ-ợc tiểu hoàn cảnh rừng Sau đem trồng loài địa có giá trị phòng hộ thích nghi với điều kiện sinh thái vùng nh- loài Lim xanh, Tr-ờng mật, Sâng, Re, Trám, + Đối với trạng thái rừng thứ sinh nghèo (IIA, IIIA1, IIIA2): Qua kết nghiên cứu cho thấy mật độ tái sinh mục đích triển vọng có chiều cao từ 1m trở lên trạng thái rừng d-ới 1000 cây/ha Do vậy, để đạt đến cấu trúc đủ khả phòng hộ đầu nguồn nên thực giải pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung loài có giá trị phòng hộ thích nghi với điều kiện sinh thái vùng nh- loài Lim xanh, Re, Trám, Điều chỉnh tổ 85 thành tầng cao cách loại bỏ loài phi mục đích, có giá trị phòng hộ, phẩm chất kém, nuôi d-ỡng loài có khả phòng hộ cao, phát dọn dây leo bụi rậm tạo điều kiện cho tái sinh mục đích phát triển v-ợt khỏi chèn ép - Giải pháp kiểm soát hệ số xói mòn đất: Bằng biện pháp tác động vào năm nhân tố cấu thành nên là; tỷ lệ phần trăm cát mịn, tỷ lệ phần trăm cát thô, hàm l-ợng mùn, cấu trúc đất, tốc độ thấm n-ớc đất Việc tác động cách làm giảm tỷ lệ phần trăm cát mịn, giảm tỷ lệ phần trăm cát thô, tăng hàm l-ợng mùn, giảm cấu trúc đất, tăng khả thấm n-ớc đất Cụ thể: Trồng keo để cải tạo đất, phát triển lớp thảm thực vật để bảo vệ thành phần giới đất kết cấu đất, nghiêm cấm chăn thả gia súc nh- việc thu gom vật rơi rụng khu rừng đầu nguồn, vật rơi rụng phân huỷ cách tự nhiên, làm tăng hàm l-ợng mùn cho đất 5.2 Tồn Do điều kiện thời gian, kinh nghiệm kinh phí có hạn, bên cạnh việc nghiên cứu giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ công việc khó khăn, phức tạp ch-a đ-ợc nghiên cứu nhiều, nên trình thực đề tài số tồn sau: Ch-a nghiên cứu đ-ợc ảnh h-ởng tổng hợp nhân tố tiểu hoàn cảnh trình phục hồi rừng Ch-a nghiên cứu đ-ợc l-ợng n-ớc men thân, l-ợng n-ớc chảy bề mặt đất, l-ợng n-ớc m-a lọt tán, ch-a nghiên cứu đ-ợc l-ợng đất bị xói mòn hàng năm, ch-a xây dựng đ-ợc hệ số thảm thực vật (hệ số C) 5.3 Khuyến nghị Kết nghiên cứu đề tài mặt lý luận nh- thực tiễn áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh: Trồng rừng hỗn loài; khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung cho đối t-ợng nghiên cứu đề tài Căn vào điều kiện thực tế Lâm tr-ờng Nh- Xuân, nên lựa chọn loài nh- Lim xanh, Tr-ờng 86 mật, Sâng, Lim xẹt, Kháo vàng, Sến đất, Gụ lau, Tr-ờng kẹn, để trồng bổ sung làm giàu rừng phòng hộ Tiếp tục nghiên cứu số nội dung mà đề tài ch-a có điều kiện thực đ-ợc, nhằm đề xuất xác giải pháp kỹ thuật lâm sinh để phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu Có thể sử dụng kết nghiên cứu đề tài tiêu chuẩn cấu trúc rừng bắt đầu có khả phòng nguồn n-ớc, để đề xuất giải pháp khoanh nuôi, phục hồi, nuôi d-ỡng rừng nhằm dẫn dắt rừng đạt đến tiêu chuẩn cấu trúc rừng đủ khả phòng hộ đầu nguồn 87 Tài liệu tham khảo A Tiếng Việt Baur G N (1964), Cơ sở sinh thái học kinh doanh rừng m-a, V-ơng Tấn Nhị dịch, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Bộ Nông nghiệp & PTNT (1998), Quy phạm phục hồi rừng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Bộ Nông nghiệp &PTNT (2001), Văn tiêu chuẩn kỹ thuật lâm sinh, Tập II, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Lâm Phúc Cố (1995), Một số loài địa chọn trồng rừng phòng hộ đầu nguồn sông Đà Púng Luông, Mù Căng Chải, Tạp chí Lâm nghiệp - Bộ Lâm nghiệp, (10), tr 22- 23 Ngô Quang Đê, Phạm Xuân Hoàn (1995), Khoanh nuôi phục hồi rừng - Kiến thức Lâm nghiệp xã hội, Tập II, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Điển (1998), B-ớc đầu nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn số thảm thực vật rừng làm sở cho việc xây dựng tiêu chuẩn rừng giữ n-ớc - vùng xung yếu hồ thuỷ điện Hoà Bình, Luận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, Tr-ờng Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Điển (1999), Khả giữ nước số trạng thái thảm thực vật vùng hồ Hoà Bình, Tạp chí Lâm nghiệp,(3+ 4), tr.45- 46 Phạm Văn Điển (2004), Quản lý đầu nguồn, Một số vấn đề Lâm học nhiệt đới, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Điển (2005), Cấu trúc hợp lý rừng phòng hộ nguồn nước vùng hồ Thủy điện tỉnh Hoà Bình, Tạp chí Lâm nghiệp, số 10 Phạm Văn Điển (2006), Nghiên cứu khả giữ n-ớc số thảm thực vật vùng phòng hộ hồ thủy điện tỉnh Hoà Bình, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Tr-ờng đại học Lâm nghiệp 88 11 Lê Đăng Giảng, Nguyễn Thị Hoài Thu (1981), Một vài nhận xét khả giữ n-ớc, điều tiết dòng chảy rừng thứ sinh hỗn giao rộng có độ tàn che khác vùng núi Tiên - Hữu Lũng - Lạng Sơn, Thông tin khoa học kỹ thuật, tr-ờng Đại học Lâm nghiệp 12 Võ Đại Hải (1996), Nghiên cứu dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ Việt Nam, Luận án Phó Tiến sĩ Khoa học Nông nghiệp, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 13 Vũ Tiến Hinh (1991), Về đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên Tạp chí lâm nghiệp (2), tr 11- 17 14 Vũ Tiến Hinh, Phạm Văn Điển (2006), Nghiên cứu giải pháp phục hồi rừng khoanh nuôi tỉnh phía Bắc Việt Nam, Báo cáo khoa học đề tài cấp Bộ Đại học Lâm nghiệp 15 Vũ Đình Huề (1975), Khái quát tình hình tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam, Báo cáo khoa học, Viện Điều tra quy hoạch rừng, Hà Nội 16 Phạm Xuân Hoàn, Hoàng Kim Ngũ (2003 ), Lâm học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 17 Hudson.N (1981): Bảo vệ đất chống xói mòn (Đào Trọng Năng Nguyễn Kim Dung dịch), Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1981, 287 trang 18 Khanbecop (1984), ảnh h-ởng rừng đến môi tr-ờng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 19 Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Văn Tuấn (2001), Tin học ứng dụng lâm nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 20 Lâm tr-ờng Nh- Xuân - Thanh Hoá (2004), Dự án đầu t- phát triển rừng giai đoạn 2004 - 2010 21 Phùng Ngọc Lan (1986), Lâm sinh học, Tập I, Nxb Nông nghiệp , Hà Nội 22 Nguyễn Ngọc Lung (1992), Phân loại thảm thực vật theo chức phòng hộ, Tạp chí Lâm nghiệp - Bộ Lâm nghiệp, (2), tr.9-10 89 23 Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1993), Về vấn đề nghiên cứu rừng phòng hộ Việt Nam, Thông tin khoa học kỹ thuật Lâm nghiệp - Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam,(1), tr.22- 24 24 Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1994), Về khả phòng chống xói mòn dạng thảm thực vật, Tạp chí Lâm nghiệp - Bộ Lâm nghiệp, (5), tr - 25 Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1997), Kết b-ớc đầu nghiên cứu tác dụng phòng hộ nguồn n-ớc số thảm thực vật nguyên tắc xây dựng rừng phòng hộ nguồn n-ớc, Nxb Nông nghiệp, T.P Hồ Chí Minh 26 Trần Ngũ Ph-ơng (1970), B-ớc đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Niệt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 27 Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế Vũ Tuấn Ph-ơng (2002), Mối quan hệ sử dụng đất phòng hộ nguồn n-ớc, Báo cáo hội thảo Mối liên hệ sử dụng đất phòng hộ đầu nguồn, Hà Nội, tháng 5/2002, FSIV IIE 28 Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999): Ph-ơng pháp nghiên cứu xói mòn dòng chảy mặt Trong Đất đồi núi Việt Nam, thoái hoá phục hồi, tr.100 -104 Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 1999 29 Trần Công Tấu, Ngô Văn Phụ, Hoàng Văn Huây (1986), Thổ nh-ỡng học, Tập II, Nxb Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 30 Trần Xuân Thiệp (1995), Vai trò tái sinh phục hồi rừng tự nhiên vùng miền Bắc, Kết nghiên cứu khoa học công nghệ lâm nghiệp 1991 - 1995, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr 57 - 61 31 Ngô Văn Trai (1995), Tái sinh rừng biện pháp lâm sinh phục hồi rừng, Viện Điều tra quy hoạch rừng, Bộ Lâm nghiệp 32 Thái Văn Trừng (1978), Thảm thực vật rừng Việt Nam, Nxb khoa học kỹ thuật, Hà Nội 33 Zakharop P.X (1981), Xói mòn đất biện pháp chống xói mòn, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 90 B Tiếng Anh 34 Wischmeier W.H and Smith D.D (1978): Predicting rainfall erosion soil losses from cropland east the rocky mountains Guide for selection of practices for soil and water conservation Agricultural handbook N0 282/1978 91 92 ... học cho vấn đề phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn khu vực nghiên cứu, tiến hành thực đề tài Nghiên cứu số giải pháp phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ Lâm tr-ờng Nh- Xuân - Thanh Hoá 3... giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng nhằm mục tiêu phòng hộ khu vực nghiên cứu 2.1.2 Giới hạn đề tài - Về đối t-ợng nghiên cứu: Nghiên cứu giải pháp phục hồi rừng nhằm mục tiêu phòng hộ trạng thái thảm... 2.1 Mục tiêu giới hạn nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu - Về lý luận: Xác định sở khoa học phục hồi rừng nhằm đáp ứng mục tiêu phòng hộ khu vực nghiên cứu - Về thực tiễn: Đề xuất đ-ợc giải pháp