Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểu thảm thực vật đến tính chất của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã phú đình, huyện định hóa, tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐINH THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT DƯỚI CÁC QUẦN XÃ RỪNG TRỒNG Ở XÃ PHÚ ĐÌNH, HUYỆN ĐỊNH

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐINH THỊ THU HIỀN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT DƯỚI CÁC QUẦN XÃ RỪNG TRỒNG Ở XÃ PHÚ ĐÌNH, HUYỆN ĐỊNH HÓA,

TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2017

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu -

ĐHTN l r c t n u.edu.v n /

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐINH THỊ THU HIỀN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ KIỂU THẢM THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA ĐẤT DƯỚI CÁC QUẦN XÃ RỪNG TRỒNG Ở XÃ PHÚ ĐÌNH, HUYỆN ĐỊNH HÓA,

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS ĐINH THỊ

PHƯỢNG

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là cồng trình nghiên cứu của riêng cá nhântôi.Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưađược ai công bố trong bất cứ công trình nào khác Nếu sai tôi xin hoàntoàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 4 năm

2017

Tác giả luận văn

Đinh Thị Thu Hiền

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tớiTS.Đinh Thị Phượng - người thầy đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, độngviên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thànhluận văn Thạc sĩ này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo, Ban Chủ nhiệm KhoaSinh học, các cán bộ Khoa Sau đại học trường Đại học Sư phạm - Đại họcThái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôitrong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm và giúp đỡ nhiệt tình củaUBND huyện Định Hóa, UBND xã Phú Đình và người dân địa phương đãgiúp đỡ, cung cấp thông tin và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi tiến hànhđiều tra, nghiên cứu để hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ sự cảm ơn chân thành của mình tớibạn bè đồng nghiệp, tới những người thân trong gia đình đã động viên,giúp đỡ tôi về mọi mặt để tôi có thể hoàn thành khóa học và thực hiệnluận văn này

Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về thời gian,kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếusót Rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, cácbạn bè đồng nghiệp để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 4 năm

2017

Tác giả luận văn

Đinh Thị Thu Hiền

2 Thời gian và phạm vi nghiên cứu 3

1.1.1 Những nghiên cứu về thành phần loài 4

1.1.2 Những nghiên cứu về dạng sống 7

1.2 Những nghiên cứu về ảnh hưởng giữa thực vật và đất 10

1.2.1 Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất

1.2.2 Những nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm thựcvật………12

1.2.3 Những nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật 15

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP

18

cứu 182.2 Đối tượng và địa điểm nghiên cứu 18

2.4.3 Phương pháp thu mẫu

3.1 Điều kiện tự nhiên

243.1.1 Vị trí địa lý

24

3.1.2 Địa hình, địa chất, thổ nhưỡng

26

3.1.3 Thảm thực vật

293.1.4 Khí hậu, thủy

văn 293.2 Điều kiện kinh tế, xã

hội 33

3.2.1 Điều kiện kinh tế

333.2.2 Điều kiện xã hội

353.3 Thuận lợi và khó khăn tại điểm nghiên cứu

35

3.3.1 Thuận lợi

36

3.3.2 Khó khăn

36

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

38

4.1 Thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc các quần xã thực vật 38

4.3.3 Mức độ xói mòn

đất 74

4.4 Tính chất hóa học của đất dưới một số quần xã thưc vật

75

4.4.1 Độ chua pH(KCl)

764.4.2 Hàm lượng mùn tổng số

2 Đề nghị

87

TÀI LIỆU THAM KHẢO

88

v

TDT Tuyến điều tra

OTC Ô tiêu chuẩn

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Phân loại mức độ xói mònđất 22Bảng 3.1 Hiện trạng sử dụng đất xã Phú Đình năm 2016

28Bảng 3.2 Nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm và tổng số giờ nắngtrung bình

tháng huyện Định Hóa năm

2016 29

Bảng 4.1 Danh lục các loài thực vật tại các khu vực nghiên

cứu 39Bảng 4.2 Thành phần dạng sống trong các quần xã nghiên cứu

58Bảng 4.3 Cấu trúc của các quần xã rừng trồng tại điểm nghiên

cứu 65Bảng 4.4 Thành phần loài, dạng sống, cấu trúc tầng và độ che phủcủa

các quần xã nghiên cứu

68

Bảng 4.5 Thành phần cơ giới đất của các quần xã rừng trồng

72Bảng 4.6 Độ ẩm (%) và mức độ xói mòn của đất ở các quần xã

73Bảng 4.7 Một số tính chất hóa học của đất dưới các quần xã nghiên cứu

76

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Nhãn và thông tin cần thu thập 20Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh TháiNguyên 24Hình 3.2 Bản đồ hành chính huyện Định Hóa

25Hình 3.3 Biểu đồ nhiệt độ theo tháng ở huyện Định Hóa năm 2016

30Hình 3.4 Biểu đồ tổng lượng mưa theo tháng ở huyện Định Hóa năm

2016 31Hình 3.5 Biểu đồ độ ẩm theo tháng ở huyện Định Hóa năm

2016 32Hình 3.6 Biểu đồ tổng số giờ nắng theo tháng ở huyện Định Hóa năm

2016 33Hình 4.1 Biểu đồ độ ẩm (%) theo chiều sâu phẫu diện của các

quần xã nghiên cứu

73

Hình 4.2 Biểu đồ pH(KCl) theo độ sâu của các quần xã nghiên cứu

77Hình 4.3 Biểu đồ hàm lượng mùn tổng số (%) theo độ sâu của các

quần xã nghiên cứu

78

Hình 4.4 Biểu đồ hàm lượng đạm tổng số (%) theo độ sâu của các

quần xã nghiên cứu

79

Hình 4.5 Biểu đồ hàm lượng Lân dễ tiêu P2O5 (ppm) theo độ sâu

của các quần xã nghiên cứu

80

Hình 4.6 Biểu đồ hàm lượng Kali dễ tiêu K2O (ppm) theo độ sâu của

các quần xã nghiên cứu

82

Hình 4.7 Biểu đồ hàm lượng Ca2+ trao đổi (ppm) theo độ sâu của các

quần xã nghiên

Hình 4.8 Biểu đồ hàm lượng Mg2+ trao đổi (ppm) theo độ sâu của các

quần xã nghiên

cứu 84

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Đất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái.Nó có ý nghĩarất lớn tới khả năng cung cấp nước, muối khoáng, chất dinh dưỡng chocây Do đó nó có ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển củathảm thực vật Mỗi loại đất sẽ có một kiểu thảm thực vật riêng Ngược lạimỗi kiểu thảm thực vật này sẽ đặc trưng cho một kiểu đất xác định Cáckiểu đất này khác nhau bởi hàng loạt chỉ tiêu như: màu sắc, tính chất líhọc, hóa học, hệ vi sinh vật và động vật

đất

Đặc tính cơ bản của đất được thể hiện qua độ phì Độ phì là nhân tốtổng hợp được quy định bởi nhiều yếu tố: Đá mẹ, thành phần cơ giới, cấutượng đất, đặc điểm hóa tính Do đó độ phì ảnh hưởng đến nhiều mặt của

hệ sinh thái cũng như của quần xã thực vật nói riêng Đất tốt hay khôngđược đánh giá qua độ phì của đất Độ phì càng cao thì đất càng tốt, ngượclại thảm thực vật cũng có tác động trở lại với đất một cách rất tích cực, nóthúc đẩy cho đất nhanh chóng tăng độ phì nhiêu

Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với các quốc gia.Thực vật nói chung và thực vật rừng nói riêng là loài sinh vật duy nhấttrên trái đất có khả năng quang hợp tạo nên sinh chất nuôi sống mình vànuôi sống các sinh vật khác, góp phần quan trọng vào chu trình tuần hoànvật chất và năng lượng Thực vật rừng là nguồn tài nguyên thiên nhiên cókhả năng tái tạo cung cấp cho loài người từ lương thực, thực phẩm, cácloài ốc chữa bệnh, các vật liệu sử dụng hàng ngày cho đến các nguyênliệu, nhiên liệu dùng trong công nghiệp Quần thể thực vật rừng tạo nênmôi trường sinh thái thích hợp là nơi cư trú cho nhiều loài sinh vật,

nó cũng góp phần cải tạo môi trường không khí, đất, nước và làm tăng

vẻ đẹp

nơi sống của con người

Trong thời gian gần đây do tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của conngười cũng như những biến đổi của thiên nhiên đã làm cho đất rừng ngàycàng bị suy thoái Từ đó đã làm giảm diện tích rừng một cách nhanhchóng Năm 1980, khoảng 15,2 triệu ha rừng nhiệt đới bị phá mỗi năm và

có xu hướng tăng lên trong thập niên này Theo tổ chức nông nghiệp vàlương thực Liên Hiệp Quốc (FAO), diện tích rừng tiếp tục bị giảm nhanh,đặc biệt ở các nước đang phát triển, khoảng giữa năm 1985 và 1995, đãmất khoảng 200 triệu ha rừng Mặc dù, được bù đắp bởi sự tái trồng rừng,tạo những khu đất trồng rừng mới, sự tái phát triển từ từ và việc mở rộngdiện tích trồng rừng ở các nước phát triển, nhưng diện tích rừng cũng mấtkhoảng 180 triệu ha nghĩa là khoảng 12 triệu ha/năm Ở các nước pháttriển, việc chuyển đổi rừng không quan trọng nhưng sự suy thoái rừng lạiđáng báo động

Ở Việt Nam, trong những năm qua, do quá trình khai thác quá mứctài nguyên rừng cùng với phong tục tập quán lạc hậu của các địa phương:

du canh du cư, đốt nương làm rẫy, sự phát triển của ngành chăn nuôi giasúc làm cho diện tích rừng nước ta ngày càng bị thu hẹp Theo số liệuthống kê năm 1945, độ che phủ rừng ở nước ta là 43%, đến năm 1990 chỉ

còn 27,8% Mặc dù năm 2002, con số này đã tăng lên 35,8% (nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tính đến tháng 12 năm 2003) nhưng

vẫn chưa đảm bảo mức an toàn sinh thái cho sự phát triển bền vững củađất nước Chính vì vậy, Đảng và Nhà nước ta đã hết sức chú trọng tới vấn

đề bảo vệ, phục hồi rừng nói riêng và thảm thực vật nói chung

Xuất phát từ ý tưởng cho rằng cần có những nghiên cứu sâu hơn vềtính chất của đất để thấy được ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất rừng,nhằm mục đích phục hồi lại hệ sinh thái rừng và sử dụng đất hợp lí trênquan điểm sinh thái và phát triển bền vững, đồng thời đề xuất biện phápcải tạo đất bị xói mòn, bạc màu để nhanh chóng phủ nhanh đất trống, đồitrọc

Với những lý do trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểu thảm thực vật đến tính chất của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã Phú Đình, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên”.

2 Thời gian và phạm vi nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu: đề tài được thực hiện từ tháng 5 năm 2016 đếntháng

4 năm 2017

Phạm vi nghiên cứu: Do điều kiện thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tậptrung nghiên cứu ảnh hưởng của một số quần xã thực vật đến một số tínhchất lí, hóa học cơ bản của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã PhúĐình, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, không nghiên cứu sự tác độngtrở lại của các yếu tố môi trường đất đến các quần xã rừng trồng trên khuvực nghiên cứu

3 Đóng góp mới của luận văn

Mô tả đặc điểm hình thái phẫu diện đất dưới một số thảm thực vậttrong khu vực nghiên cứu

Đưa ra các dẫn liệu định lượng góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng củamột số thảm thực vật đến môi trường đất dưới quần xã rừng trồng xã PhúĐình, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên làm cơ sở cho việc quy hoạch vàlựa chon cây trồng phù hợp để đẩy nhanh quá trình phủ xanh đất trồng đồitrọc, tăng diện tích che phủ và lợi ích kinh tế cho người dân

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Những nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống và cấu trúc của thảm thực vật

1.1.1 Những nghiên cứu về thành phần loài

1.1.1.1 Trên thế giới

Những nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo tồn nguồn gen sinh vậttrên thế giới được bắt đầu từ rất sớm bằng những công trình phân loại vềthực vật và động vật Nhiều tổ chức quốc tế đã ra đời để hướng dẫn, giúp

đỡ và tổ chức việc đánh giá, bảo tồn các loài thực vật Trong lĩnh vựcnghiên cứu về đa dạng của hệ thực vật và thảm thực vật đã có nhiều tácgiả trên thế giới quan tâm và có các công trình công bố như:

Nhà sinh vật người Anh, John Ray(1627 - 1705)đã công bố hai côngtrình nổi tiếng nhất về thực vật học là “Methodus Plantaum Novo” (Ray,

1682) và “Hisloria planlarum”(Ray, 1686 - 1704) với 3 tập.Ông đã mô tả

18000 loài thực vật, trong đó có nhiều loài nằm ở Châu Âu Ông chia thựcvật thành hai nhóm lớn: nhóm bất toàn (imperfecta) gồm nấm, rêu, dương

xỉ, các thực vật thủy sinh và nhóm có hoa Ray đã chia thực vật có hoalàm hai nhóm: thực vật hai lá mầm và thực vật một lá mầm Đồng thời hệthồng Ray và Bauhin có thể coi là sự bắt đầu của hệ thống phân loại tựnhiên [41]

Hệ thống phân loại của nhà thực vật Thụy Điển, Carl Linnaeus (1707 -

1778) được coi là bất hủ của hệ thồng phân loại nhân tạo Ông đã mô tả được

10000 loài xếp vào 1000 chi và 116 bộ trong tác phẩm “Species

Plantarum”

(1973) [41]

Năm 1789, nhà thực vật Antoine Laurent de Jussieu đã công bố

“Genera Plantarum secundum ordines Naturaees disposita” trong đó 100nhóm ông gọi là Bộ hiện nay vẫn được sử dụng và gọi là Họ Hệ thống củaJussieu hơn hẳn hệ thống Linnaeus [41]

Năm 1883 August Wilhelm Eichler (1839 - 1887) đã chia thực vậtthành: thực vật không hạt (Cryptogamae) bao gồm Nấm, Tảo, Rêu vàkhuyết thực vật, thực vật có hạt(Phanerogamae) gồm Hạt trần và Hạt kín,trong đó thực vật hạt kín lại được chia thành nhóm một lá mầm và hai lámầm[41].

Sau đó có nhiều có nhiều coogn trình được công bố như Robert Thorne

(1968, 1976), nhà thực vật người Nga Armen Takhtajan (1969, 1970, 1987,1989,

1997), nhà thực vật người Mỹ Arthur Cronquist (1968) Mỗi tác giả đều giới thiệu tổng quan về hệ thống phân loại của họ [41]

Long Chun và cộng sự (1993), nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệsinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhậnxét: khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá

19 năm thì có

60 họ, 134 chi và 167 loài [dẫn theo 45]

Những nghiên cứu của các tác giả trên thế giới trên đều tập trungnghiên cứu và đánh giá thành phần loài ở một vùng và khu vực cụ thể,phản ánh hệ thực vật đặc trung trong mối tương quan với điều kiện địahình và khí hậu Tuy vậy, số lượng các công trình nghiên cứu còn chưanhiều, cần có những nghiên cứu cụ thể hơn rộng rãi hơn nhằm mục đích

có thể đánh giá chính xác thành phần loài thực vật đặc trưng của một khuvực hoặc một quốc gia

1.1.1.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về đa dạng của hệ thực vật và thảmthực cũng được nhiều nhà nghiên cứu tiến hành từ khá sớm.Ngày nay việcnghiên cứu, tìm hiểu sự đa dạng của các kiểu thảm thực vật, các loài câyquý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng đang rất được quan tâm.Việc nghiêncứu góp phần sâu hơn và công tác bảo tồn và phục hổicác nguồn cây quý.Một số công trình có thể kể đến:

Năm 1978,trong quyển “Thảm thực vật rừng Việt Nam” tác giả TháiVăn Trừng thống kê hệ thực vật rừng Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc

Năm 1980, Hoàng Chung trong công trình nghiên cứu đồng cỏ vùngnúi

Bắc Việt Nam đã thu được 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ [11]

Trong “Cây cỏ Việt Nam” (1991 - 1993), Phạm Hoàng Hộđã thống kêsố

loài hiện có của hệ thực vật là 12000 loài [21]

Năm 1991, tác giả Phan Nguyên Hồng lập danh mục cùng với một

số chỉ tiêu khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2nhóm loài cây ngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn[22]

Khi nghiên cứu thành phần loài và dạng sống của sa van bụi vùngđồi trung du Bắc Thái, 2 tác giả Lê Ngọc Công và Hoàng Chung (1994) đãthồng kê 123 loài thuộc 47 họ khác nhau [15]

Năm 2000 khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên saunương rẫy ở Sơn La tác giả Lê Đồng Tấn đã kết luận: mật độ cây giảm khi

độ dốc tăng, mật độ cây giảm từ chân lên đỉnh đồi, mức độ thoái hoá đấtảnh hưởng đến mật độ, số lượng loài cây và tổ thành loài cây [39]

Khi nghiên cứu về thảm thực vật Vườn quốc gia Ba Vì năm 2005Thái Văn Thụy và Nguyễn Phúc Nguyên phát hiện 11 kiểu quần xã thựcvật khác nhau Trong quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh, lá rộng thànhphần chủ yếu là cây gỗ dạng bụi cao từ 2 - 5m [44]

Năm 2010, khi nghiên cứu tính đa dạng thực vật bậc cao có mạchtrong 4 trạng thái rừng ở tỉnh Thái Nguyên tác giả Lê Ngọc Công đã công

bố danh lục gồm 733 loài, 465 chi, 145 họ thuộc 5 ngành thực vật bậccao có mạch Tác giả cho biết có 71 loài thực vật có tên trong Sách đỏViệt Nam (2007), IUCN (2001) và Nghị định 32/2006/NĐ-CP[14]

Tác giả Lê Đồng Tấn, Nguyễn Anh Hùng và Dương Thị Vân Anh(2010), khi nghiên cứu về hiện trạng thảm thực vật tại xã Phú Đình huyệnĐịnh Hóa, bước đầu đã ghi nhận 547 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc

121 họ 372 chi 5 ngành[40]

Các nhà nghiên cứu trong nước cũng đã phân loại và phát hiện đượcloài mới qua phân loại thực vật theo từng khu vực nghiên cứu, qua đónhận biết được mức độ đa dạng thành phần loài của khu vực nghiên cứu.

1.1.2 Những nghiên cứu về dạng sống

Dạng sống của thực vật là sự biểu hiện về hình thái cấu trúc cơ thểthực vật thích nghi với điều kiện môi trường của nó, nên đã được nhiềunhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ rất sớm

1.1.2.1 Trên thế giới

Bảng phân loại dạng sống cây thuộc thảo đã được lập ra lần đầutiên là Cannon (1911), sau đó hàng loạt bảng đã được đưa ra.Với câythảo, đặc điểm phần dưới đất đóng vai trò rất quan trọng trong phân chiadạng sống, nó biểu thị mức độ khắc nghiệt khác nhau của môi trườngsống, là phần sống lâu năm của cây.Vì thế, sử dụng phần dưới đất để làmtiêu chuẩn phân chia dạng sống sẽ giúp cho ta đánh giá đúng hơn kiểuthảm, những đặc điểm đặc trưng của môi trường Thí dụ: Thân rễ dài đặctrưng cho môi trường đất thuộc loại trung bình và tốt, đất khô cằn thì chủyếu là nhóm mọc thành búi, cây một năm [12]

Ngày nay, hệ thống phân loại dạng sống của Raunkiaer (1934)vẫnđược khi phân tích bản chất sinh thái của mỗi hệ thực vật, nhất là hệ thựcvật của các vùng ôn đới.Raunkiaer đã chia 5 nhóm dạng sống cơ bản:

1 Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất

2 Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất

3 Hemicryptophytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn

4 Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn

5 Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm

và công thức phổ dạng sống là SN = 46 Ph + 9 Ch + 26 He + 6 Cr +

13 Th

Đây là cơ sở để so sánh các phổ dạng sống của các vùng khác nhautrên trái đất Thường ở vùng nhiệt đới ẩm thì nhóm cây chồi trên - Phchiếm khoảng 80%, Ch khoảng 20%, những nhóm khác hầu như không có.Trái lại, ở các vùng khô hạn thì nhóm Th và Cr lại có tỷ lệ khá cao còn Phthì giảm xuống [12].

Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quantrọng, đảm bảo tính khoa học, dễ áp dụng Phân chia dạng sống củaRaunkiaer dựa trên những đặc điểm cơ bản của thực vật, nghĩa là dựa trênđặc điểm cấu tạo, phương thức sống của thực vật, đó là kết quả tác độngtổng hợp của các yếu tố môi trường tạo nên Thuộc về những đặc điểmnày có hình dạng ngoài của thực vật, đặc điểm qua đông, sinh sản Vì lẽ

đó, trong nghiên cứu của mình, tôi cũng chọn lựa cách phân chia dạngsống này của Raunkiaer

Những tiêu chuẩn được sử dụng trong bảng phân loại của Golubép(1962): phần trên mặt đất: cấu tạo thân, hình dạng và kích thước của nó,hình thức tạo chồi; phần dưới đất: kiểu hệ rễ, kiểu thân rễ, và kích thướcmột số đặc điểm riêng biệt; Chu kì sống của cá thể [12]

Xêrêbriacốp (1962, 1964), đưa ra bảng phân loại dạng sống mangtính chất sinh thái học hơn của Raunkiaer Trong bảng phân loại này,ngoài những dấu hiệu hình thái sinh thái, Xêrêbriacốp sử dụng cảnhững dấu hiệu như ra quả nhiều lần hay một lần trong cả đời của cáthể bao gồm: ngành, kiểu, lớp và lớp phụ.Trong bảng phân loại của ôngkhông bao gồm những cây thuỷ sinh Trong đó ông còn chia ra các đơn

vị nhỏ hơn là nhóm, nhóm phụ, tổ và các dạng đặc thù[12]

1.1.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam có một số công trình nghiên cứu về dạng sống như:Khithống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng cỏ miền bắcViệt Nam năm 1980 Hoàng Chung đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản vàbảng phân loại kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên [11]

Khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn tỉnh Hoà Bình năm 1990 tácgiả Lê Trần Chấn đã phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chínhtheo phương pháp của Raunkiaer [10]

Khi nghiên cứu thực vật trong đồng cỏ vùng núi bắc Việt NamHoàngChung đã phân chia 8 kiểu dạng sống chính là: kiểu cây gỗ, kiểu cây bụi,kiểu cây bụi thân bò, kiểu cây bụi nhỏ, kiểu cây bụi nhỏ bò, kiểu nửa bụi,kiều thực vật có khả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cây thảo có hệ rễ cáisống lâu năm [12].

Nguyễn Bá Thụđã xây dựng phổ dạng sống của hệ thực vật Vườn quốc gia

Cúc Phương theo nguyên tắc của Raunkiaer [43]:

SB = 57,8Ph +10,5Ch + 12,4He + 8,3Cr + 1 l,0Th

Năm 1999 khi nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái saunương rẫy vùng Tây Nam Nghệ An tác giả Phạm Hồng Ban cũng áp dụngkhung phân loại của Raunkiaer để phân chia dạng sống, phổ dạng sốngnhư sau[5]:

SB = 67,40Ph + 7,33 Ch + 12,62H e + 8,53Cr + 4,09Th

Năm 2002, tác giả Đặng Kim Vuilại phân chia dạng sống thực vậtcủa rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên dựavào hình thái cây: Cây gỗ, cây bụi, dây leo và cây cỏ, ông đã xác địnhđược 17 kiểu dạng sống trong đó có 5 kiểu dạng cây bụi: Cây bụi, cây bụithân bò, cây bụi nhỏ, cây bụi nhỏ thân bò, cây nửa bụi[51]

Năm 2003, trong nghiên cứu dạng sống thực vật trong các thảmthực vật tại Hoành Bồ (Quảng Ninh) tác giảNguyễn Thế Hưng đã phân loạithực vật theo nguyên tắc của Raunkiaer: nhóm cây chồi trên đất có 196loài chiếm 60,49% tồng số loài của toàn hệ thực vật; nhóm cây chồi sátđất có 26 loài chiếm 8,02%; nhóm cây chồi nửa ẩn có 43 loài chiếm13,27%; nhóm cây chồi ẩn có 24 loài chiếm 7,47%; nhóm cây 1 năm có

35 loài chiếm 10,80% [25]

Năm 2004, Lê Ngọc Công khi nghiên cứu quá trình phân loại thảmthực vật ở Thái Nguyên đã phân chia thực vật thành các nhóm dạng sốngsau: cây gỗ; cây bụi; cây cỏ và dây leo [13]

Năm 2013 khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tính đa dạng thựcvật trong một số trạng thái thảm thực vật ở xã San Sả Hồ, huyện Sa Pa,tỉnh Lào Cai, tác giả Phan Trọng Khương đã áp dụng bảng hệ thống phânchia dạng sống của Raunkiaer để phân chia dạng sống và phổ dạng sống,kết quả thu được là[27]:

Nghiên cứu về thành phần loài và thành phần dạng sống thực vật

là một trong những nội dung quan trọng của các nhiệm vụ nghiên cứucủa bất kì hệ thực vật nào Đặc điểm thành phần loài và dạng sống làmột trong các chỉ tiêu quan trọng để phân biệt giữa kiểu thảm thực vậtnày với kiểu thảm thực vật khác

1.2 Những nghiên cứu về ảnh hưởng giữa thực vật và đất

Thảm thực vật có tác dụng mạnh mẽ tới đất Chúng làm thay đổitính chất lí, hóa học, thành phần và số lượng động vật đất, vi sinh vật đất,

từ đó có tác dụng cải tạo đất

Hiện nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng củathảm thực vật tới đất

1.2.1 Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất

Thảm thực vật có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất: giữ độ

ẩm, hạn chế xói mòn, chống rửa trôi chất dinh dưỡng của đất… Thảm thựcvật ảnh hưởng rất đa dạng tới đất rừng, do đó trên thế giới cũng như ởViệt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về nội dung này

1.2.1.1 Trên thế giới

Năm 1879, Dokuchaev đã định nghĩa đất (hay thổ nhưỡng) là mộtvật thể tự nhiên hình thành từ lớp trên của vỏ trái đất dưới ảnh hưởngtổng hợp của các yếu tố: khí hậu, đá mẹ, địa hình, sinh vật và tuổi địa chấtcủa từng đia phương Như vậy sinh vật nói chung và thực vật nói riêng làmột trong các yếu tố ảnh hưởng rất lớn tới sự hình thành của đất (dẫntheo Nguyễn Ngọc Bình, 1996) [9]

Năm 1937 tác giả Moni nghiên cứu các kiểu rừng khác nhau thì đãđưa ra kết luận: rừng mưa nhiệt đới, chất rơi rụng hàng năm là 10 -

20 tấn/ha, rừng ôn đới là 5 7 tấn/ha, thảm cỏ và thảo nguyên là 1

-3 tấn/ha Lượng vật chất rơi rụng trả lại cho đất ở mỗi kiểu thảm thựcvật khác nhau là khác nhau[dẫn theo 30]

Khi nghiên cứu các chất mà cây đã bổ sung cho đất,

M.M.Kononove

(1951) cho rằng bộ rễ của các loài cây thuộc thảo là nguồn bổ sung cácchất hữu cơ cho đất đạt tới 8 - 25 tấn/ha, theo L.P.Beliakova (1953) thì

lượng chất hữu cơ cây Medicago sativa cung cấp khoảng 40

tấn/ha/năm[dẫn theo 30]

Năm 1964 khi nghiên cứu đất rừng nhiệt đới P.W.Richards cho rằngđất rừng nhiệt đới càng thành thục thì hàm lượng chất khoáng hòa tancàng giảm do quá trình rửa trôi và thảm thực vật rừng nhiệt đới là nhân tốtích cực chống lại quá trình đó[dẫn theo 4]

Năm 1955 tác giảS.V.Zon cho rằng đối với từng loại cây khác nhau,lượng vật chất trả lại cho đất cũng khác nhau: Ở rừng Thông là 4,1tấn/ha, rừng Vân sam là 6,0 tấn/ha , rừng Dẻ là 3,9 tấn/ha Ngoài ra tuổi rừngcũng ảnh hưởng tới khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho đất, tuổi rừngcàng cao thì lượng chất rơi rụng càng nhỏ: rừng 20 tuổi là 2,5 tấn/ha, rừng

40 tuổi là 2,3 tấn/ha, rừng 100 tuổi chỉ có 1,3 tấn/ha [dẫn theo 30]

Theo Richards.P.W (1964), đất rừng nhiệt đới càng thành thục thìhàm lượng chất khoáng hòa tan càng giảm do quá trình rửa trôi và thảmthực vật rừng nhiệt đới là nhân tố tích cực chống lại quá trình đó [38]

1.2.1.2 Ở Việt

Nam

Năm 1978, khi nghiên cứu tính chất hóa học của đất ở miền Bắc ViệtNam Nguyên Vi và Trần Khải đã khẳng định vai trò của thảm thực vậttrong quá trình hình thành đất và nâng cao độ phì của đất [52]

Khi nghiên cứu nguồn gốc chất hữu cơ trong đất năm 1984 NguyễnLân Dũng cho rằng nguồn gốc từ xác cây xanh chiếm 4/5 tổng số chấthữu cơ đưa vào đất Tùy theo thảm thực vật khác nhau mà lượng chất hữu

cơ cung cấp hàng năm cho đất cũng khác nhau [17]

Năm 1992 theo nghiên cứu của mình, Nguyễn Ngọc Điều cho biếtdưới tán rừng thuần loại 5 - 6 tuổi lượng chất rơi rụng xuống đất từ 5 -10tấn/ha/năm, trong đó chứa khoảng 80 -90kg đạm, 8kg lân, 205kg kali[18]

Năm 1998 khi nghiên cứu vai trò của độ che phủ ở các trạng thái thảm

thực vật Lê Ngọc Công và Hoàng Chung có nhận xét: trị số pH(KCl),hàm

lượng mùn và hàm lượng các chất dễ tiêu trong đất tăng tỉ lệ thuận với độche phủ của thảm thực vật[16]

Năm 2003, tác giả Nguyễn Thế Hưng nghiên cứu về một số đặcđiểm sinh thái, sinh vật học của sa van Quảng Ninh phát hiện được 60 họthực vật khác nhau với 131 loài và đưa ra kết luận: đa dạng về thànhphần loài, dạng sống là yếu tố cải thiện tính chất lí hóa học của đất [25]

Năm 2006 tác giả Nguyễn Thị Kim Anh nghiên cứu ảnh hưởng củamột số thảm thực vật đến môi trường đất ở vùng đồi tỉnh Thái Nguyên đã

đi đến kết luận: thảm thực vật có vai trò quan trọng trong việc làm biếnđổi tính chất hóa học của đất, từ đó làm tăng độ phì (tăng hàm lượngmùn, đạm, K2O, P2O5, độ pH, Ca++, Mg++ trao đổi) [2]

Đỗ Khắc Hùng (2009) khi nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểuthảm thực vật đến một số tính chất lý hóa học cơ bản của đất ở xã YênNinh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên đã đưa ra kết luận: Rừng có tácdụng bảo vệ và cải tạo tốt thành phần cơ giới, tính chất vật lý và tính chấthóa học của đất [24]

Qua các công trình tại Việt Nam có thể thấy, số lượng công trình vẫncòn ít, và ở xã Phú Đình huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên chưa có côngtrình nghiên cứu nào về ảnh hưởng của quần xã rừng trồng tới đất

1.2.2 Những nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm

thực vật

Đất là một hệ thống động trong đó dung dịch đất là môi trường củacác quá trình vật lý, hoá học và sinh học trong môi trường đất Đất đượchình thành từ đá mẹ do sự biến đổi của nó theo thời gian dưới tác độngcủa thực vật, động vật, vi sinh vật trong các điều kiện khác nhau của địahình và khí hậu Tính chất quan trọng của đất chính là độ phì của đất vì độphì có ảnh hưởng tới sự phân bố, sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng

và hệ sinh thái rừng

1.2.2.1 Trên thế

giới

Khi nghiên cứu trên loại hình đồng cỏ và thảo nguyên ở Liên Xô,một số nhà nghiên cứu như Alêkhin (1904) và Sennhicop (1938) đã đưa rakết luận là mỗi vùng sinh thái xác định sẽ hình thành một kiểu thảm thựcvật đặc trưng [dẫn theo 11].

Khi nghiên cứu hệ sinh thái rừng nhiệt đới các tác giả Hađi (1936),Baur (1946) và Richards.P.W (1952) cho rằng các đặc tính lí hóa của đấtảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước, tình hình không khí và độ sâutầng đất có tác dụng tạo ra sự phân hóa trong thành phần của hệ sinh tháirừng mưa hơn tính chất hóa học của đất [38]

Năm 1956 khi nghiên cứu về vai trò của mùn trong đất đối với câyJacop.A đã kết luận: ngoài khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cải tạo đấtnâng cao độ phì, trong mùn còn có chất quynon có tác dụng kích thích sựtăng trưởng của rễ, do đó ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triểncây rừng [19]

Năm 1964, Khi phân chia các kiểu rừng trong mối quan hệ với thổnhưỡng ở Indonesia và Malaysia Richards.P.W đã cho rằng: Trong vùngnhiệt đới dù chỉ khác biệt rất ít về đất đai cũng dẫn đến sự khác nhau vềthành phần thực vật [38]

1.2.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng củađất đến thảm thực vật Nhà nghiên cứu Chavalier.A (1918), là người đầutiên đưa ra bảng phân loại rừng Bắc Bộ ở Việt Nam với 10 kiểu thảm khácnhau và ông cho rằng đất là yếu tố hình thành các kiểu thảm [dẫn theo47]

Năm 1956, tác giả Dương Hàm Hy trên cơ sở tổng hợp các nghiêncứu của Maurand.P (1943) đưa ra bản phân loại các kiểu rừng Việt Namdựa trên nhiều yếu tố trong đó thổ nhưỡng là yếu tố phát sinh ra các kiểuthảm thực vật (Theo Thái Văn Trừng(1978)[47].(Nhiều tác giả như: TrầnNgũ Phương (1970) [36], Nguyễn Ngọc Bình (1996) [9], Vũ Tự Lập (1995)[28] cũng có nhận xét tương

tự)

Năm 1986 tác giả Nguyễn Thoan cho rằng đá mẹ và thế nằm của

dày tầng đất cũng như độ ẩm, độ cứng của đất là yếu tố ảnh hưởng đến

sự phát triển hình thái của rễ cây rừng, độ ẩm của đất và chất dinh dưỡngtrong đất ảnh hưởng đến sự phát triển của những bộ phận trên mặt đất[46]

Năm 1993 tác giả Đặng Ngọc Anh nhận xét: hàm lượng chất dinhdưỡng trong đất, độ sâu tầng đất đã ảnh hưởng tới khả năng tái sinh rừng

Dẻ ở Hà Bắc Đất phát triển trên loại đá mẹ nào thì sẽ có loại đất ấy tươngứng phù hợp với thành phần khoáng của loại đá mẹ đó.Như vậy điều kiệnđất và loại đất có ảnh hưởng lớn tới khả năng tái sinh của cây rừng[3]

Năm 1995 các tác giả Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư và Lê Đồng Tấnnghiên cứu quá trình tái sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy tạiSapa đã nhận định: đất thoái hóa nhẹ thì quá trình diễn thế thứ sinh phụchồi thảm thực vật diễn ra nhanh, nếu đất xấu (đất thoái hóa trung bình,nặng và rất nặng) thì quá trình diễn ra ngược lại [31]

Năm 2007, khi nghiên cứu quá trình diễn thế đi lên của thảm thựcvật ở Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) và vùng phụ cận tác giả

Ma Thị Ngọc Mai đã nhận xét: Các yếu tố địa hình, độ dốc, mức độ thoáihoá đất đều ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình diễn thế đi lên của thảmthực vật [32]

Năm 2014, khi nghiên cứu ảnh hưởng của đất tới thực vật ở vùng Antoàn khu Định Hóa (Thái Nguyên) Nguyễn Anh Hùng đã nhận xét: đối vớiđất có tỷ trọng và dung trọng cao thì các loài thực vật mọc trên đó thường

có bộ rễ kém phát triển, ít có khả năng ăn sâu, vì vậy thảm thực vật (cỏ

và cây bụi) chủ yếu là các loài hạn sinh phát triển [23]

Như vậy điều kiện đất và loại đất có những ảnh hưởng nhất định tớikhả năng tái sinh của cây rừng Đặc điểm lý, hóa học của đất (đặc biệt làthành phần dinh dưỡng, độ pH, thành phần cơ giới và độ ẩm của đất) cóảnh hưởng rất lớn đến tổ thành rừng Đất phát triển trên loại đá mẹ nàothì sẽ có loại đất ấy tương ứng phù hợp với thành phần khoáng của loại đá

mẹ đó

Số lượng các công trình nghiên cứu về tính chất lý hóa học của đất nhiều,

tuy nhiên chủ yếu nghiên cứu về rừng tự nhiên, rừng tái sinh những nghiên cứu về tính chất lý hóa học của đất dưới các quần xã rừng trồng còn hạn chế.

1.2.3 Những nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật

Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thựcvật đến đất, trong đó tác dụng cải tạo đất được nghiên cứu sâu hơncả.Việc nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật đã được rấtnhiều nhà khoa học chú ý đến nhằm mục đích sử dụng bền vững tàinguyên đất

Công trình nghiên cứu cây Đậu triều (Cajanus cajan) ở Ấn Độ là cây

cải tạo đất và trồng xen với cây ăn quả [dẫn theo 50]

1.2.3.2 Ở Việt Nam

Năm 1996, với công trình nghiên cứu trồng cây bộ Đậu cải tạo đất

và hướng phát triển vườn đồi miền Tây Thừa Thiên Huế 2 tác giả TrươngVăn Lung và Nguyễn Bá Hải có những kết luận: Trồng cây bộ Đậu cải tạođất thì mọi thành phần nông hóa của đất đều được nâng lên rõ rệt Sửdụng một số cây bộ đậu làm tiên phong cải tạo đất và định hướng pháttriển theo mô hình vườn đồi là giải pháp hợp lý để sử dụng có hiệu quảvùng gò đồi rộng lớn mà hiện nay đang ngày càng xói mòn, trơ sỏi đá củaThừa Thiên Huế [29]

Năm 1997 Trần Đình Lý nghiên cứu trồng cây họ Đậu (Keo hoavàng, Keo mỡ), Thông và Bạch đàn trồng xen để cải tạo đất gò đồi ở Bình

10 năm rừng khép tán ông đã thu được kết quả các chỉ tiêu lý học, hóa học của

đất trước và sau khi trồng các cây họ Đậu như sau: Độ ẩm tăng từ 2% lên 17%,

pH tăng từ 4,1% lên 4,3%, mùn tăng từ 0,94% lên 2,91%, Nitơ tổng số tăng từ

0,039% lên 0,059% [30]

Khi nghiên cứu một số đặc điểm của thảm thực vật thứ sinh vàtính chất hóa học của đất tại xã Canh Nậu, huyên Yên Thế, tỉnh BắcGiang tác giả Giáp Thị Hồng Anh năm 2007 đã đi đến kết luận: Các chỉtiêu (độ ẩm, hàm lượng mùn, hàm lượng N,P,K và các cation Ca2+,Mg2+ trao đổi) trong đất nhìn chung đều biến đổi theo quy luật tăngdần khi độ che p hủ của thảm thực vật tăng lên [1]

Năm 2007, tác giả Ma Thị Ngọc Mai nghiên cứu quá trình diễn thế đilên của thảm thực vật ở Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) vàvùng phụ cận đã kết luận: Tính chất vật lý, hoá học và dinh dưỡng của đấtcũng được cải thiện dần theo thời gian và các giai đoạn diễn thế phục hồirừng, từ giai đoạn thảm cỏ đến rừng thưa và rừng thành thục [32]

Năm 2010, khi nghiên cứu sự thay đổi môi trường đất trong quátrình phục hồi thảm thực vật rừng ở một số khu vực tỉnh Thái Nguyên tácgiả Đinh Thị Phượng nhận xét: Quá trình tái sinh diễn thế phục hồi thảmthực vật rừng tự nhiên là tiền đề cho quá trình cải thiện đặc điểm lý tính

và hóa tính của đất, làm tăng độ xốp, độ ẩm tầng đất mặt Thảm thực vậtphục hồi góp phần cải thiện đặc tính hóa học của đất như làm tăng hàmlượng mùn, đạm tổng số, lân và kali dễ tiêu Cùng với quá trình cải thiệnđặc tính lý, hóa học của đất thì thành phần và số lượng vi sinh vật, độngvật đất cũng tăng lên đáng kể [37]

Năm 2012, khi nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật đếnmột số tính chất lý, hóa học và vi sinh vật đất ở xã Phúc Xuân, thành phốThái Nguyên tỉnh Thái Nguyên Dương Thị Thanh Mai đã đưa ra kết luận:thảm thực vật phục hồi có tác dụng to lớn đến cải thiện độ xốp của đất,hàm lượng mùn, lân, kali dễ tiêu và độ chua của đất [33]

Trên thế giới cũng như Việt Nam, các tác giả nghiên cứu về tác dụngcải

tạo đất của thảm thực vật rừng tự nhiên đã nhiều công trình Qua đó, cóthể thấy được tác dụng cải tạo đất vô cùng to lớn của thảm thực vật rừng:cân bằng độ ẩm, cung cấp mùn, điều hòa nhiệt độ của đất, cân bằng cácchất hóa học Tuy nhiên các công trình nghiên cứu về mối quan hệ giữarừng trồng và các tính chất lý hóa học của đất còn hạn chế.Vì vậy, đây làhướng mà chúng tôi quan tâm nghiên cứu trong luận văn này.

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định được đặc điểm về thành phần loài, thành phần dạng sống,cấu trúc tầng tán, độ che phủ của các quần xã thực vật nghiên cứu

Xác định được những tính chất vật lí, hóa học cơ bản của đất dướicác quần xã thực vật nghiên cứu, trên cơ sở đó bước đầu đánh giá đượctác dụng bảo vệ đất, chống xói mòn và rửa trôi các chất dinh dưỡng trongđất, nâng cao độ phì của từng kiểu quần xã thực vật

2.2 Đối tượng và địa điểm nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các quần xã rừng trồng và một

số tính chất lí - hóa học của đất tại 3 quần xã thực vật ở xã Phú Đình,huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên:

Rừng trồng Quế 22 tuổi

(RQU) Rừng trồng Mỡ 24 tuổi

(RMO) Rừng trồng Keo 7 tuổi

(RKE)

2.3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu thành phần loài, dạng sống và cấu trúc các quần xãthực vật

Đặc điểm hình thái phẫu diện của đất trong 3

2.4.Phương pháp nghiên cứu

2.4.1.Những trang bị phục vụ cho nghiên cứu

Dụng cụ thu mẫu bao gồm cặp gỗ hay túi đựng mẫu bằng túi dứahay polyetylen, túi ngông, kéo, dao cắt cây, giấy báo, dây buộc, nhãn,kim chỉ, bút

chì, sổ ghi chép, cồn, băng dính, máy ảnh, camera, la bàn, thước dây, cácloại dụng cụ để đo độ cao, đường kính thân, bản đồ các loại và các trang

bị cho cá nhân để đi rừng

2.4.2 Nghiên cứu ngoài thiên

nhiên

Để thu mẫu một cách đầy đủ và đại diện cho một quần xã hay mộtvùng nghiên cứu, chúng ta không thể đi hết các điểm trong vùng đó, vìthế phải xây dựng các TDT (tuyến điều tra) và các điểm để thu mẫu Cáctuyến và điểm đó phải bao quát dược tất cả các vi môi trường trong vùngnghiên cứu Nhà nghiên cứu có thể chỉ tiến hành nghiên cứu theo TDThoặc vừa dùng tuyến vừa dùng điểm OTC (ô tiêu chuẩn) tuỳ theo yêu cầuđặt ra

Phương pháp OTC và TDTđược sử dụng theo tài liệu của Nguyễn Nghĩa

2.4.2.2 Điều tra nghiên cứu theo

OTC.

Khác với điều tra theo tuyến, điều tra theo OTC giúp cho ngườinghiên cứu xác định được diện tích điều tra, ghi chép dữ liệu một cách cụthể và chi tiết hơn Những nội dung cần nghiên cứu trong OTC bao gồm:Thống kê thành phần loài và từ đó đánh giá về độ đầy của loài trong quần

xã, đánh giá vai trò từng loài trong quần xã, đánh giá về sự sinh trưởng,phát triển và tái sinh của từng loài

Trong các quần xã nghiên cứu chúng tôi lập các OTC, diện tích OTC

là

100m2 (10m x 10m) cho tất cả các quần xã nghiên cứu Trong OTCchúng tôi tiến hành lập 5 ODB (ô dạng bản) với kích thước 6m2(2m x 3m)được bổ trí ở các góc OTC, trên đường chéo OTC, tổng diện tích ODB phảiđạt ít nhất bằng

1/3 diện tích OTC Trong mỗi OTC và ODB chúng tôi xác định tên loài, kiểudạng sống và tiến hành thu mẫu vật nếu chưa xác định được tên loài.Trong OTC tiến hành đo chiều cao của các loài cây gỗ Những cây cóchiều cao dưới 4m được đo bằng thước sào, có chia vạch đến cm Nhữngcây cao từ 4m trở lên đo bằng thước Blumeleiiss, đo theo nguyên tắclượng giác

Độ che phủ được đánh giá bằng mắt vào thời điểm trưa, lúc mặt trờiđứng bóng, là tỷ lệ (%) diện tích đất bị thảm thực vật che phủ

có thể dùng các loại túi ngửng, giấy đựng và buộc lại

Hình1.1.Nhãn và thông tin cần thu thập

Thu mẫu đất: Ở mỗi quần xã nghiên cứu, chúng tôi đều tiến hànhlấy mẫu đất ở 3 vị trí địa hình (chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi) theo 3 lớp có

độ sâu khác nhau:từ 0-10 cm; từ 10-20 cm; từ 20-30 cm Sau đó trộn đềucác mẫu ở cùng độ sâu và lấy một mẫu đất chung đem phân tích các chỉtiêu lí, hóa học Mỗi quần xã tiến hành đào một phẫu diện đất với kíchthước 1,2m x 1,2m x 0,8m (dài, sâu, rộng), mô tả hình thái phẫu diện đấttheo tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (1998)

[26]

Trong các TDT, tiến hành ghi chép các thông tin về từng loài câynhư: tên Việt Nam (hoặc tên Latinh), dạng sống (theo Raunkiaer) Nhữngloài cây chưa xác định được tên thì thu thập mẫu về phân loại tại phòng thínghiệm khoa Sinh học

Đối với OTC, tiến hành thu thập mẫu trong các ô nhỏ (ODB), cáchthu mẫu cũng giống như ở TDT Phương pháp thu mẫu, ghi chép trongOTC cơ bản như phần trên Với OTC có yêu cầu đặc biệt hơn là không chỉghi số loài mà cả số cá thể của từng loài (hoặc số chồi với nhóm hoà thảo

và xa thảo) phân bố của nó theo không gian và cả thời gian

2.4.4 Phương pháp phân tích mẫu vật

2.4.4.1 Đối với mẫu thực vật

Xác định tên các loài cây theo “Cây cỏ Việt Nam”[21], “Cây gỗ rừngViệt Nam”[34], “Danh lục các loài thực vật Việt Nam”[7], “Thực vật chíViệt Nam”[6] để chỉnh lý và lập danh lục các loài thực vật tại vùng nghiêncứu

Xác định tên khoa học và tên Việt Nam của các loài thực vật theotài liệu hiện hành của các tác giả như: Phạm Hoàng Hộ [21], Nguyễn TiếnBân (1997) [6]và theo cuốn “Tên cây rừng Việt Nam” của BộNN&PTNN(2000) [35]

Xác định dạng sống các loài thực vật theo cách phân chia dạng sống của

Raunkiaer (1934) [12] nhóm dạng sống gồm 5 dạng cơ bản:

1 Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất

2 Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất

4 Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn

5 Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm

2.4.4.2 Đối với mẫu đất

Xác định mức độ xói mòn bề mặt và thành phần cơ giới đất của cácquần xã được quan sát bằng mắt thường ngay tại hiện trường, theophương pháp của Lê Văn Khoa và cộng sự (1998) [26].Dựa vào lượng đấtmất đi hàng năm/ha người ta đánh giá mức độ xói mòn theo các cấp vàquy mô như bảng sau:

Bảng 2.1 Phân loại mức độ xói mòn đất Cấp xói mòn Mức độ xói mòn Lượng đất mất

(Nguồn: Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000 )

Xác định tính chất lí học: độ ẩm, độ xốp theo phương pháp của Lê Văn

Khoa và cộng sự (1998) [26]

Xác định tính chất hóa học của đất: hàm lượng mùn (%), hàmlượng đạm tổng số (%), hàm lượng lân (P2O5) và Kali dễ tiêu (K2O), xácđịnh hàm lượng Ca2+, Mg2+ trao đổi, xác định độ chua (pHKCl) theo cácphương pháp tại giáo trình thực hành hóa kĩ thuật và hóa nông học củaTrần Thị Bính và cộng sự (1990) [8]

Xác định hàm lượng mùn (%): Xác định hàm lượng mùn bằng

phương

pháp Chiurin

Xác định hàm lượng đạm tổng số (%): Xác định hàm lượng đạm

tổng số trong đất bằng phương pháp Kenđan

Xác định hàm lượng Kali dễ tiêu: Xác định hàm lượng Kali dễ tiêu

theo phương pháp Payve

Xác định độ chua trao đổi của đất: Xác định độ chua trao đổi của

đất

(pHKCl) theo phương pháp so màu với thuốc thử Aliamopski

Xác định hàm lượng Ca2+, Mg2+ Dùng ion K+, Na+ hoặc NH4+ để

đẩy ion Ca2+, Mg2+ trong phức hệ hấp phụ đất ra dung dịch, sau đóchuẩn độ bằng EDTA có chất chỉ thị là Eriôcrômden T, sau đó ta căn cứvào số lượng mất đi tính hàm lượng canxi và magiê trong đất

Các kết quả phân tích được xử lý bằng phương pháp thống kê sinhhọc trên phần mềm của Microsoft Excel máy tính điện tử

Đào phẫu diện đất: Dưới mỗi quần xã thực vật đào một phẫu diện

chính, vị trí đào phẫu diện phải đại diện cho loại đất, khu vực đất đượcnghiên cứu Kích thước phẫu diện dài 1,2m, rộng 0,8m, sâu 1,2m

Mô tả phẫu diện đất: Mô tả sự thay đổi về đặc điểm hình thái và độ

dày lớp đất trong từng phẫu diện ở mỗi quần xã thực vật theo phươngpháp của Lê Văn Khoa và cộng sự (1998) [26]:

Phẫu diện đất là mặt cắt thẳng đứng từ trên mặt đất xuống tầng đấtsâu gồm 3 tầng cơ bản: Tầng A là lớp đất trên cùng (tầng mặt, tầng canhtác); tầng B là tầng tích tụ các chất rửa trôi từ tầng A xuống; tầng C làtầng đá mẹ

Mô tả màu sắc của đất dựa trên 3 nên màu chính đó là đen, đỏ vàtrắng Sự phối hợp giữa 3 màu đen, đỏ và trắng cho ra nhiều màu đấtkhác nhau

2.4.5 Phương pháp điều tra trong nhân dân

Sử dụng phương pháp phỏng vấn trực tiếp những người chủ rừng đểnắm được các thông tin về nguồn gốc rừng, độ tuổi rừng và những tácđộng của con người đến thảm thực vật

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

3.1.1.1 Tỉnh Thái Nguyên

Thái Nguyên là một tỉnh ở Đông Bắc Việt Nam, nằm trong tọađộ20020' đến 22025' vĩ độ Bắc; 105025' đến 106016' kinh độ Đông TỉnhThái Nguyên có diện tích 3534,72km2(2012) phía Bắc tiếp giáp với tỉnhBắc Kạn, phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía Đônggiáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía Nam tiếp giáp với Thủ đô