Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc tỉnh thái nguyên và đề xuất các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lý ( Luận án tiến sĩ)

Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc tỉnh thái nguyên và đề xuất các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lý ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc tỉnh thái nguyên và đề xuất các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lý ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc tỉnh thái nguyên và đề xuất các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lý ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc tỉnh thái nguyên và đề xuất các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lý ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc tỉnh thái nguyên và đề xuất các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lý ( Luận án tiến sĩ)

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐỖ THỊ HÀ NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG ĐẤT TRỐNG ĐỒI NÚI TRỌC TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC MƠ HÌNH PHỦ XANH ĐẤT TRỐNG ĐỒI TRỌC HỢP LÝ Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 62.42.01.20 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Đỗ Hữu Thư TS Lê Đồng Tấn Thái Nguyên - 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn TS Đỗ Hữu Thư TS Lê Đồng Tấn Các số liệu trình bày luận án trung thực Một số kết ñã cơng bố riêng đồng tác giả, phần lại chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm số liệu luận án Thái Nguyên, ngày tháng Tác giả luận án Đỗ Thị Hà năm 2013 ii LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Đỗ Hữu Thư TS Lê Đồng Tấn tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, thầy cô giáo khoa Sinh – Kỹ thuật Nơng nghiệp; Ban lãnh đạo Viện Sinh thái Tài Nguyên sinh vật; Phòng Khoa học Kỹ thuật phân tích thuộc Viện Hóa học; TS Phạm Đình Sắc giúp đỡ tơi xác định tên lồi động vật đất, PGS.TS Hồng Chung PGS TS Lê Ngọc Cơng giúp đỡ tơi xác định lồi thực vật Thái Nguyên nhân dân ñịa phương ñã giúp đỡ tơi suốt thời gian nghiên cứu ngồi thực địa Tơi xin cảm ơn gia đình người thân ln động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập làm nghiên cứu sinh Tác giả luận án Đỗ Thị Hà iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .4 1.1 Một số khái niệm liên quan ñến luận án 1.1.1 Khái niệm ñất 1.1.2 Khái niệm ñất rừng .4 1.1.3 Khái niệm ñất trống ñồi núi trọc 1.1.4 Khái niệm thảm thực vật thảm thực vật thứ sinh 1.1.5 Khái niệm phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc 1.2 Những nghiên cứu thảm thực vật .7 1.2.1 Đơn vị hệ thống phân loại thảm thực vật 1.2.2 Nguyên tắc phân loại thảm thực vật 1.2.3 Thành phần loài .11 1.2.4 Dạng sống thực vật 14 1.2.5 Tái sinh tự nhiên 16 1.2.6 Khoanh nuôi phục hồi rừng 19 1.3 Những nghiên cứu trạng ñất trống ñồi núi trọc 23 1.3.1 Trên giới 23 1.3.2 Ở Việt Nam 24 1.3.3 Ở Thái Nguyên 27 1.4 Những nghiên cứu mối quan hệ ñất thảm thực vật .30 1.4.1 Quan hệ ñất thảm thực vật 30 iv 1.4.2 Ảnh hưởng thảm thực vật đến mơi trường đất 32 Chương ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 Đối tượng nghiên cứu 39 2.2 Nội dung nghiên cứu .39 2.2.1 Hiện trạng ñất trống ñồi núi trọc 39 2.2.2 Tính đa dạng thực vật Thái Nguyên 39 2.2.3 Tổng kết hiệu mơ hình phủ xanh triển khai tỉnh Thái Nguyên .39 2.2.4 Xây dựng mơ hình thử nghiệm đề xuất giải pháp phủ xanh 39 2.2.5 Tuyển chọn xác ñịnh cấu trồng phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc tỉnh Thái Nguyên 39 2.3 Vật liệu phương pháp nghiên cứu 40 2.3.1 Nghiên cứu thực vật thảm thực vật 40 2.3.2 Nghiên cứu tính chất đất 42 2.3.3 Nghiên cứu vi sinh vật ñất .42 2.3.4 Nghiên cứu ñộng vật ñất 43 Chương ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .45 3.1 Điều kiện tự nhiên 45 3.1.1 Vị trí địa lý, ñịa hình 45 3.1.2 Khí hậu - Thuỷ văn 46 3.1.3 Đá mẹ, thổ nhưỡng 48 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 50 3.2.1 Dân số, dân tộc 50 3.2.2 Hoạt ñộng kinh tế 51 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55 4.1 Hiện trạng ñất trống ñồi núi trọc 55 4.1.1 Phân loại ñất trống ñồi núi trọc .57 4.1.2 Những ñặc trưng ñất trống ñồi núi trọc Thái Nguyên 61 v 4.2 Tính đa dạng thực vật Thái Ngun 82 4.2.1 Thảm thực vật 82 4.2.2 Hệ thực vật .85 4.3 Tổng kết hiệu mơ hình triển khai Thái Ngun .86 4.3.1 Các mơ hình phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc tỉnh Thái Nguyên 86 4.3.2 Phân tích nguyên nhân hiệu phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc 89 4.4 Xây dựng mơ hình thử nghiệm đề xuất giải pháp phủ xanh 91 4.4.1 Xây dựng mô hình thử nghiệm 91 4.4.2 Xây dựng quy trình phủ xanh đất trống ñồi núi trọc .97 4.4.3 Đề xuất giải pháp phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc 109 4.5 Tuyển chọn xác ñịnh cấu trồng phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc tỉnh Thái Nguyên 113 4.5.1 Tập đồn trồng phục hồi rừng phủ xanh vùng núi đất .113 4.5.2 Tập đồn trồng cho mơ hình phục hồi rừng phủ xanh vùng núi ñá .120 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 129 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CĨ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Đọc ĐTĐNT Đất trống ñồi núi trọc TSTN Tái sinh tự nhiên TTV Thảm thực vật vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Nhiệt độ trung bình (0C) tháng năm giai ñoạn (2009-2012) 47 Bảng 3.2 Tổng lượng mưa (mm) tháng năm giai ñoạn (2009-2012) 48 Bảng 4.1 Độ che phủ rừng tỉ lệ ĐTĐNT Thái Nguyên 56 Bảng 4.2 Diện tích loại đất Thái Ngun 56 Bảng 4.3 Thành phần thực vật ĐTĐNT có độ thối hố khác tỉnh Thái Nguyên 60 Bảng 4.4 Tính chất vật lý nhóm ĐTĐNT loại I, II, III xã Yên Ninh, xã Yên Đổ huyện Phú Lương xã Tân Long huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 61 Bảng 4.5 Tính chất vật lý hố học phẫu diện ñất Feralit vùng ñồi phát triển ñá mácma xã Yên Ninh huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 64 Bảng 4.6 Tính chất vật lý hố học phẫu diện ñất Feralit vùng ñồi phát triển ñá mácma xã Yên Đổ huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 67 Bảng 4.7 Tính chất vật lý hố học phẫu diện ba loại ĐTĐNT vùng đồi phát triển ñá mácma xã Tân Long huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 69 Bảng 4.8 Thành phần vi sinh vật ĐTĐNT xã Yên Ninh, xã Yên Đổ huyện Phú Lương xã Tân Long huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 71 Bảng 4.9 Số lượng vi sinh vật ñất thay ñổi từ – năm mơ hình khoanh ni phục hồi rừng, trồng bổ sung mục đích xã n Ninh huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 73 Bảng 4.10 Số lượng vi sinh vật đất mơ hình trồng lại rừng xã Yên Đổ huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 74 Bảng 4.11 Số lượng vi sinh vật đất mơ hình trồng lại rừng xã Tân Long huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên .76 Bảng 4.12 Độ phong phú giun ñất ba loại ñất ñồi ñiểm nghiên cứu Yên Ninh, Yên Đổ Tân Long 79 viii Bảng 4.13 Độ phong phú tính theo tỷ lệ % số lượng (n%) sinh khối nhóm Mesofauna khác ba loại ĐTĐNT ñiểm nghiên cứu Yên Ninh, Yên Đổ Tân Long 81 Bảng 4.14 Cơ cấu diện tích đất rừng nhận khoanh ni 87 Bảng 4.15 Số hộ gia đình giao đất, giao rừng áp dụng phương thức khoanh nuôi phục hồi rừng 87 Bảng 4.16 Sau năm sinh trưởng chiều cao (m) mơ hình khoanh ni phục hồi rừng có tác động xã n Ninh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên với diện tích 92 Bảng 4.17 Sau năm sinh trưởng đường kính (cm) mơ hình khoanh ni phục hồi rừng có tác động xã n Ninh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái nguyên với diện tích 93 Bảng 4.18 Sự sinh trưởng chiều cao mơ hình trồng lại rừng xã Yên Đổ, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 94 Bảng 4.19 Sự sinh trưởng đường kính mơ hình trồng lại rừng xã Yên Đổ, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 94 Bảng 4.20 Sau năm sinh trưởng chiều cao (m) mô hình trồng lại rừng xã Tân Long, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên với diện tích 95 Bảng 4.21 Sự tăng trưởng đường kính mơ hình trồng lại rừng xã Tân Long huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên 96 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ q trình phủ xanh ĐTĐNT .7 Hình 3.1 Bản đồ hành tỉnh Thái Nguyên 52 Hình 3.2 Bản đồ Huyện Phú Lương điểm nghiên cứu (xã Yên Ninh xã Yên Đổ) 53 Hình 3.3 Bản đồ Huyện Đồng Hỷ ñiểm nghiên cứu (xã Tân Long) 54 Hình 4.1 Số lượng vi sinh vật đất thay đổi từ – năm mơ hình khoanh ni phục hồi rừng có trồng bổ sung mục đích xã Yên Ninh huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 73 Hình 4.2 Số lượng vi sinh vật mơ hình trồng lại rừng xã Yên Đổ huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 75 Hình 4.3 Số lượng vi sinh vật mơ hình trồng lại rừng xã Tân Long, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 77 ... lý trên, chúng tơi chọn đề tài: "Nghiên cứu trạng ñất trống ñồi núi trọc tỉnh Thái Nguyên ñề xuất mơ hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lý" Mục đích nghiên cứu - Xác định trạng ĐTĐNT tỉnh Thái. .. Thái Nguyên - Đánh giá hiệu kinh tế môi trường mơ hình phủ xanh có địa bàn, đề xuất giải pháp phủ xanh hợp lý xây dựng qui trình cho việc phủ xanh đất trống đồi núi trọc tỉnh Thái Ngun - Đề xuất. .. trình phủ xanh đất trống đồi núi trọc .97 4.4.3 Đề xuất giải pháp phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc 109 4.5 Tuyển chọn xác ñịnh cấu trồng phủ xanh ñất trống ñồi núi trọc tỉnh Thái Nguyên