Đề tài: Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh

Mục tiêu chung của đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho những giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng Keo tai tượng ở Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc, tỉnh Quảng Ninh.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, đây là tài liệu nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kếtquả nêu trong luận văn là trung thực và được điều tra thực tế tại Trung tâmThực hành Nông lâm nghiệp thuộc trường CĐ Nông lâm Đông Bắc, tỉnhQuảng Ninh, chưa từng được sử dụng trong bất kỳ công trình nghiên cứu nàotrước đây

Hà Nội, Ngày tháng năm 2016

Tác giả

Hà Thị Ngọc Dung

sau Đại học, các Thầy, Cô giáo trường Đại học Lâm nghiệp đã truyền đạt nhữngkiến thức quý báu cho tôi trong quá trình học tập tại trường Tôi đặc biệt cảm ơn

thầy giáo GS Vương Văn Quỳnh, người đã trực tiếp hướng dẫn khoa học cho

tôi, đã dành nhiều thời gian, tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài.Xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Đào tạo sau đại học, đặc biệt trântrọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Thiết đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trongsuốt thời gian học tập và hoàn thiện báo cáo tốt nghiệp

Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu trường CĐNông lâm Đông Bắc cùng các đồng nghiệp và gia đình đã động viên, giúp đỡ vàcho những ý kiến góp ý quý báu để hoàn thiện báo cáo này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian và trình độ còn hạnchế, địa bàn nghiên cứu xa xôi, dự án đã kết thúc khá lâu, nên báo cáo khôngthể tránh khỏi những thiếu sót, khuyết điểm Tôi rất mong nhận được những ýkiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học và bạn bè đồngnghiệp để đề tài nghiên cứu của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày tháng năm 2016

Tác giả

Hà Thị Ngọc Dung

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1 Ở ngoài nước 2

1.2 Ở trong nước 5

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 9

2.1.1 Mục tiêu chung 9

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 9

2.2 Đối tượng nghiên cứu 9

2.3 Phạm vi nghiên cứu 9

2.4 Nội dung nghiên cứu 10

2.5 Phương pháp nghiên cứu 10

2.5.1 Phương pháp luận 10

2.5.2 Phương pháp thu thập số liệu 11

2.5.3 Phương pháp xử lý số liệu 15

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 17

3.1 Điều kiện tự nhiên 17

3.1.1 Vị trí địa lý 17

3.1.2 Địa hình 17

3.1.3 Địa chất và thổ nhưỡng 18

3.1.4 Khí hậu, thuỷ văn 19

3.1.5 Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp 19

3.2 Điều kiện kinh tế – xã hội 21

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22

4.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Keo tai tượng có liên quan đến khả năng giữ đất 22

4.1.1 Đặc điểm tầng cây cao 22

4.1.2 Đặc điểm thực vật tầng thấp (thảm tươi cây bụi và cây tái sinh) 26

4.1.3 Đặc điểm lớp thảm khô 28

4.2 Nghiên cứu đặc điểm đất dưới tán rừng Keo có liên quan đến khả năng giữ đất và liên hệ của chúng với cấu trúc rừng 30

4.2.1 Bề dày tầng đất 31

4.2.2 Độ ẩm đất và liên hệ của nó với các chỉ tiêu cấu trúc 33

4.2.3 Độ xốp đất 37

4.2.4 Hàm lượng mùn trong đất 43

4.3 Nghiên cứu đặc điểm xói mòn đất dưới tán rừng 47

4.4 Giải pháp nâng cao hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo 55

KẾT LUẬN - TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

OTC Ô tiêu chuẩn

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Hiện trạng đất rừng khu vực thực hiện đề tài 204.1 Cấu trúc tầng cây cao các trạng thái rừng nghiên cứu 234.2 Đặc điểm cấu trúc của thực vật tầng thấp tại địa điểm nghiên cứu 264.3 Đặc điểm thảm khô ở các trạng thái rừng 284.4 Đặc điểm phân bố thảm khô ở các trạng thái rừng 304.5 Phân bố bề dày tầng đất theo trạng thái rừng 314.6 Độ dốc và bề dày tầng đất dưới các trạng thái rừng 32

4.8 Độ ẩm các tầng đất dưới tán rừng Keo và rừng đối chứng 344.9 Độ xốp đất của rừng Keo và rừng đối chứng 384.10 Độ xốp đất của các trạng thái rừng theo độ sâu tầng đất 394.11 Kiểm tra sự khác biệt độ xốp đất của rừng Keo và rừng đối chứng 404.12 Độ xốp đất, độ dốc và chiều cao cây của rừng Keo 414.13 Bảng giá trị trung bình hàm lượng mùn trong đất ở các trạng thái rừng 434.14 Hàm lượng mùn và tuổi của các trạng thái rừng 444.15 Hàm lượng mùn và khối lượng thảm khô của các ô tiêu chuẩn 464.16 Cường độ xói mòn đất ở các ô tiêu chuẩn nghiên cứu 484.17 Cường độ xói mòn đất ở các trạng thái rừng 494.18 Kiểm tra tương quan của độ ẩm đất với các đặc điểm cấu trúc rừng 504.19 Kiểm tra tương quan của độ xốp đất với các đặc điểm cấu trúc rừng 52

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Chiều cao trung bình cây rừng (Hvn) ở các trạng thái rừng 244.2 Đường kính trung bình cây rừng (D1.3) ở các trạng thái rừng 244.3 Độ tàn che trung bình tầng cây cao TC (%) ở các trạng thái rừng 254.4 Mật độ N (cây/ha) của các trạng thái rừng 254.5 Độ che phủ chung của thực vật tầng thấp ở các trạng thái rừng 274.6 Chiều cao cây bụi ở các trạng thái rừng 274.7 Chiều cao cây tái sinh ở các trạng thái rừng 284.8 Khối lượng thảm khô dưới các trạng thái rừng 294.9 Biến đổi bề dày tầng đất theo trạng thái rừng 314.10 Biến đổi bề dày tầng đất theo độ dốc 334.11 Độ ẩm đất trung bình của các trạng thái rừng 344.12 Biến đổi độ ẩm đất theo độ sâu của rừng Keo và rừng đối chứng 354.13 Liên hệ tương quan của độ ẩm đất và che phủ của thảm tươi 354.14 Liên hệ tương quan của độ ẩm đất và tuổi rừng 364.15 Liên hệ tương quan của độ ẩm đất và độ tàn che 374.16 Độ xốp đất của rừng Keo và rừng đối chứng 384.17 Độ xốp đất trung bình của các trạng thái rừng 394.18 Độ xốp các tầng đất của các trạng thái rừng theo độ sâu tầng đất 394.19 Biến đổi của độ xốp tầng đất 0 – 10 cm theo độ dốc mặt đất 414.20 Biến đổi của độ xốp tầng đất 10 – 20 cm theo độ dốc mặt đất 424.21 Biến đổi của độ xốp tầng đất 20 – 40 cm theo độ dốc mặt đất 424.22 Biến đổi của độ xốp tầng đất 40 – 60 cm theo độ dốc mặt đất 434.23 Hàm lượng mùn ở các tầng đất rừng Keo và các rừng đối chứng 444.24 Liên hệ tương quan giữa hàm lượng mùn và tuổi của rừng 454.25 Liên hệ tương quan giữa hàm lượng mùn và lượng thảm khô 474.26 Cường độ xói mòn đất ở các trạng thái rừng 49

ĐẶT VẤN ĐỀ

Các loài Keo (Acacia) được đưa vào trồng ở nước ta từ những năm

1960, là loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời lại có khả năngcải tạo đất cao Với những ưu điểm trên, cây Keo đã nhanh chóng trở thành

cây trồng rừng chủ lực cho ngành lâm nghiệp, trong đó Keo tai tượng (Acacia

mangium Wild) được coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng

rừng đa mục đích: phòng hộ, cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu

Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc được thành lập theo quyết định

số 7191/QĐ-BGD ĐT ngày 12/11/2007 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đàotạo trên cơ sở nâng cấp trường Trung học Lâm nghiệp I TW Bên cạnh cơ sởđào tạo, Nhà trường còn có Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâmnghiệp đóng tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí với nhiều mô hình rừng

tự nhiên và rừng trồng làm cơ sở tốt cho các lớp học sinh, sinh viên trong vàngoài trường thực hành thực tập và nghiên cứu khoa học Trung tâm Thựchành thực nghiệm Nông lâm nghiệp có tổng diện tích đất tự nhiên hơn 970hecta, trong đó đất có rừng tự nhiên chiếm 43,3%, đất rừng trồng chiếm 32%với các loài cây trồng như Keo, Thông mã vĩ, Bạch đàn, Sở, Lát Mêhicô, Giổibắc, trong đó diện tích trồng các loài Keo là lớn nhất với 235 hecta

Tuy nhiên, hiện còn rất ít những nghiên cứu về khả năng bảo vệ đất củarừng trồng Keo tai tượng ở Trung tâm này và thiếu những biện pháp nâng caohiệu quả bảo vệ đất rừng Nhằm góp phần xác định cơ sở khoa học cho việc

giải quyết những tồn tại trên tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh”.

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Ở ngoài nước

Công trình nghiên cứu đầu tiên về xói mòn đất và dòng chảy được thựchiện bởi nhà bác học Volni người Đức giai đoạn 1877 đến 1885 (Hudson N,1981) Ông đã sử dụng một hệ thống các bãi đo dòng chảy để nghiên cứuhàng loạt các nhân tố có liên quan đến xói mòn đất như loại đất, lượng mưa,độ dốc, thực bì,….Sau đó, nhiều nghiên cứu về xói mòn đất dưới ảnh hưởngcủa lớp phủ thực vật và hoạt động canh tác được thực hiện ở Mỹ, Liên Xô

Trước năm 1944 có một số công trình nổi tiếng ở Mỹ và Liên Xô vàcác nước châu Âu như Mille, Bennett, Laws, Alden, Zakharop Trong giaiđoạn này tồn tại quan điểm chung cho rằng xói mòn chủ yếu do dòng chảytràn trên mặt đất tạo nên Vì vậy các tác giả tập trung vào các hướng nghiêncứu hiệu quả của các công trình xói mòn ngoài thực địa, như kết cấu các bờbậc thang, các băng cây xanh chắn đất, cách bố trí cây trồng theo không giantrên mặt đất

Nhìn chung trong giai đoạn này những nghiên cứu được tiến hành theophương pháp đơn giản, chưa kết hợp được giữa thực nghiệm ngoài hiệntrường với nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, giá trị định lượng chưa cao

Bằng các thí nghiệm trong phòng, năm 1944 Ellison lần đầu tiên ông đãphát hiện ra nhân tố cực kỳ quan trọng ảnh hưởng tới xói mòn đất đó là hạtmưa Động năng của hạt mưa, sức bắn phá của nó trên bề mặt đất có vai tròquan trọng nhất, quyết định đến xói mòn Các nhà nghiên cứu nổi tiếng tronggiai đoạn này là: Ellison, Delixop, Mikhovic, Wischmeier W.H, (1978),Kirkby M.J và Chorley (1967) Phương trình phá huỷ kết cấu của hạt mưa(bằng nghiên cứu trong phòng thí nghiệm) của Ellison (1945), Phương trìnhmất đất phổ dụng của Wischmeier và Smith (1958, 1978),… hoặc nghiên cứu

thông qua xây dựng mô hình mô phỏng như: Mô hình bồi lắng của Megev(1967), Mô hình mô phỏng quá trình bồi lắng của Fleming và Fhamy (1973),

Mô hình xói mòn đất dốc của Foster và Meyer (1975), Mô hình mất đất dodòng chảy của Fleming và Walker (1977),…

Hudson (1971, 1981), Zakharop (1973) và nhiều tác giả khác đã nghiêncứu ảnh hưởng của kích thước hạt mưa, cường độ mưa và phân bố mưa tớixói mòn và dòng chảy mặt

Kết quả quan trọng của nghiên cứu xói mòn và khả năng bảo vệ đấttrong giai đoạn này là xây dựng được phương trình mất đất phổ dụng (USLE)

có dạng tổng quát:

A = R.K.L.S.C.PTrong đó: A - Lượng đất xói mòn trung bình (tấn/arce/năm)

Vấn đề thủy văn của rừng trồng nói chung và rừng trồng Keo tai tượngnói riêng là vấn đề ô nhiễm nguồn nước ở dòng chảy mặt, tính chất vật lý củađất bị thay đổi và chủ yếu là xói mòn khi trời mưa (Craswell E.L, 1998;Garrity D.P, 1993) Thông thường thì khi rừng tự nhiên bị thay thế bởi rừngtrồng thì gây ra các vấn đề thủy văn Ở rừng trồng thuần loài nói chung, sựcân đối lượng nước mưa thấp hơn rừng tự nhiên do đó sẽ làm tăng lượng nướcchảy bề mặt, lượng nước chảy ngầm giảm, đất bị chai cứng

Sự thấm nước của đất là quan trọng nhất trọng tuần hoàn thủy vănrừng, có tác dụng rất quan trọng trong việc hình thành cơ chế dòng chảy Cónhiều mô hình thấm nước của đất dựa vào việc đơn giản hóa quá trình vật lý

và các mô hình kinh nghiệm, mô hình cải tiến của nó Mặc dù những mô hìnhnày đã thu được thành công khá tốt trong mô phỏng vận động của nước trongđất nông nghiệp và trong thủy văn đất nông nghiệp, nhưng khi ứng dụng chovùng đất dốc lại gây ra những thách thức nghiêm trọng Khi nước thấm trongđất và vận chuyển trong đất, chúng chịu sự chi phối của trọng lực và lực tácdụng mao quản do tiếp xúc giữa nước và hạt đất Sự biến đổi của kết cấu đất

và thành phần cơ giới của đất sẽ dẫn đến sự rối loạn của con đường vận độngnước trong đất, nên việc ứng dụng định luật Darcy – định luật mô tả vận độngcủa nước trong một môi trường đồng nhất nhiều lỗ hổng và phương trình về

sự vận động của nước trong đất rừng để nghiên cứu định lượng và dự báo, sẽdẫn đến những sai lệch tương đối lớn so với tình hình thực tế vì phạm vi sửdụng của định luật Darcy là dùng cho vận động của dòng chảy trong một tầngđất (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006) Xét từ góc độ ảnh hưởng của rừng đếntuần hoàn thủy văn gồm: sự phân giải của thảm mục, hoạt động của rễ cây vàđộng vật, dẫn đến vận động của dòng chảy trong các lỗ hổng tương đối lớn,làm tăng lượng nước thấm xuống đất và lượng nước giữ lại trong đất(Zakharop, 1981)

Lượng nước giữ trong đất rừng là một chỉ tiêu rất quan trọng để đánhgiá tác dụng nuôi dưỡng nguồn nước của rừng Ở Trung Quốc, các nhà khoahọc thường dùng lượng nước bão hòa các lỗ hổng ngoài mao quản đất rừng đểtính toán lượng nước thấm xuống đất Theo kết quả nghiên cứu, mỗi hectađất rừng có thể tích giữ được lượng nước 641 – 679 tấn/năm (Vu Chí Dân vàVương Lễ Tiên, 2001)

1.2 Ở trong nước

Ở Việt Nam, những nghiên cứu về khả năng giữ đất và nuôi dưỡngnguồn nước của rừng còn là một vấn đề khá mới mẻ, nó chỉ bắt đầu vàonhững năm 1970 Chúng được thực hiện chủ yếu theo hai hướng tiếp cậnchính là nghiên cứu trên quy mô lưu vực và nghiên cứu trên quy mô khurừng

Nghiên cứu của Phạm Ngọc Dũng (1993) cho thấy ở nước ta, cây rừng

có khả năng tiêu thụ một lượng nước khá lớn Đất rừng cũng là một nhân tốảnh hưởng rõ rệt nhất đến dòng chảy mặt Sự khác nhau về tính chất vật lýcủa các loại đất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn đất và sự hình thành dòngchảy

Nguyễn Ngọc Lung (1995) đã dựa vào mức độ thấm, thoát nước và sựthoái hóa của các loại đất dưới rừng để cho điểm và đánh giá vai trò của nhân

tố đất ảnh hưởng tới xói mòn và dòng chảy

Đặc biệt là nghiên cứu định lượng của Nguyễn Quang Mỹ, Quách CaoYêm, Hoàng Xuân Cơ (1984) đã làm rõ ảnh hưởng của nhân tố địa hình tớixói mòn, vai trò chống xói mòn của một số thảm thực vật nông nghiệp, đã chú

ý tới độ che phủ gắn liền với các giai đoạn phát triển của cây trồng, địnhhướng cho việc xây dựng các giải pháp phòng chống xói mòn trên sườn dốc.Nhiều nghiên cứu định vị đã được triển khai ở các tỉnh phía Bắc và TâyNguyên Các tác giả phải kể đến là: Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Tử Siêm, TháiPhiên (1990-1997), Võ Đại Hải và Ngô Đình Quế (1982, 1992 và 2002), LêVăn Lanh (1991), Bùi Quang Toản (1991), Vương Văn Quỳnh và cộng sự(1994 đến 1999), Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1996, 1997), NguyễnTrọng Hà (1996), Nguyễn Văn Dũng và Trần Đức Viên (2003), Phạm VănĐiển (2006), Lương Văn Thanh (2006), Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Thế Hưng(2006)

Vương Văn Quỳnh và cộng sự (1994a,1994b, 1996, 1997, 1999) đã xâydựng phương trình dự báo xói mòn đất ở Việt Nam Trong trường hợp trênmột diện tích đồng nhất chỉ có một trạng thái rừng và không làm đất hàngnăm thì:

d = CP TM X

H TC

K

* ) (

*

* 10

* 31 2

2

2 6

TC - độ tàn che của tầng cây cao (lớn nhất là 1,0);

H - chiều cao bình quân của tầng cây cao;

CP - độ che phủ;

TM - tỷ lệ che phủ của lớp thảm khô trên mặt đất (lớn nhất là1,0);

X - độ xốp tổng số của lớp đất mặt (0-5cm), (tính bằng %);

K - chỉ số xói mòn của mưa

Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2002) đã đưa ra dẫn liệu lưu lượng dòngchảy tại nơi có rừng thấp hơn từ 2,5 đến 27 lần so với khu vực canh tác nôngnghiệp và khẳng định rừng tự nhiên có tác dụng tốt hơn rừng trồng trong việcgiảm dòng chảy mặt trong mùa mưa và tăng dòng chảy trong mùa khô

Trong ấn phẩm “Liệu rừng có phòng hộ đầu nguồn được không?” của

Trung tâm sinh thái và môi trường rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệpViệt Nam (FSIV) và Chương trình sử dụng đất và lâm nghiệp thuộc ViệnQuốc tế về Môi trường và phát triển (IIED, 2002), nhóm tác giả đã kết luận: ởViệt Nam chưa có những nghiên cứu đầy đủ về thủy văn rừng và chức năngphòng hộ đầu nguồn Họ cho rằng, với những tư liệu hiện tại chỉ có thể nóirằng rừng thường làm giảm dòng chảy mặt, rừng có thể kiểm soát dòng chảyở mức độ nhất định trong những lưu vực nhỏ Tuy nhiên, hiện có những ý

kiến khác nhau về những kết luận trên Vấn đề là người ta đã không phân biệtđược rõ ràng ảnh hưởng của các loại rừng khác nhau đến xói mòn và dòngchảy Trong thực tế thì một số rừng trồng với những biện pháp kỹ thuật khônghợp lý có thể gây xói mòn mạnh và giữ nươc cũng kém, trong khi những rừng

tự nhiên hoặc rừng được trồng có cấu trúc hợp lý thường có khả năng ngăncản xói mòn đất và giữ nước tốt hơn nhiều

Võ Đại Hải, Nguyễn Ngọc Lung (1997) đã nghiên cứu về lượng đất xóimòn ở các trạng thái rừng trồng thuần loài Keo lá tràm, Keo tai tượng, Luồng,Trẩu ở Tây Nguyên Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng đất bị xói mòn ở bốntrạng thái biến động từ 152.09 – 400.12 kg/ha, cao nhất ở rừng trồng Trẩu vàthấp nhất ở rừng trồng Keo lá tràm; lượng nước chảy bề mặt biến động từ765.4 – 990.2 m3/ha, cao nhất ở rừng trồng Trẩu và thấp nhất ở rừng trồngKeo lá tràm

Trong luận án tiến sĩ của Phạm Văn Điển năm 2006: “Khả năng giữ

nước của một số thảm thực vật ở vùng phòng hộ thủy điện Hòa Bình” Tác

giả đã thiết lập 45 ô thí nghiệm tại hai xã Vầy Nưa và Tân Mai, trên bốn loạitrạng thái rừng phổ biến ở vùng hồ Hòa Bình (rừng tự nhiên, rừng trồng, trảng

cỏ và trảng cây bụi) Công trình đã đưa ra một số kết quả: lượng nước chảy bềmặt bình quân ở các trạng thái rừng biến động từ 104.7 – 574.7 mm/ha/năm,tương đương hệ số dòng chảy mặt từ 5.2 – 28.7% Hệ số dòng chảy lớn nhất ởtrảng cỏ và thấp nhất ở rừng tự nhiên Tốc độ thấm nước của đất dưới cáctrạng thái rừng nghiên cứu tương đối cao, tốc độ thấm nước ban đầu từ 6.7 –15.2 mm/phút, tốc độ thấm nước ổn định từ 2.5 – 8.0 mm/phút; tốc độ thấmnước của đất có liên hệ chặt chẽ với độ xốp, độ dày, độ ẩm đất Hệ số tiêugiảm nước của đất rừng ở địa bàn nghiên cứu biến động từ 0.985 – 0.988

Tiêu chuẩn đánh giá rừng phòng hộ nguồn nước xác định bởi biểu thức:

GT + CP + TM ≥ 95,0*K*S

Trong đó: GT – độ giao tán (%)

CP – độ che phủ của cây bụi thảm tươi (%)

TM – độ che phủ của vật rơi rụng (%)

K – hệ số xói mòn đất

S – độ dốc (độ)Đây là một trong những công trình nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh vềkhả năng giữ nước, giữ đất của rừng Tuy nhiên, công trình này chỉ đề cập đếnvai trò giữ nước và chống xói mòn đất của thảm thực vật trên quy mô lâmphần mà chưa đề cập đến vai trò giữ nước của thảm thực vật trên quy mô lưuvực và chưa đề cập đến việc xác định diện tích và phân bố thảm thực vật đầunguồn

Các loài Keo được đưa vào trồng ở nước ta từ những năm 1960, là loàicây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời lại có khả năng cải tạo đất cao.Với những ưu điểm trên, cây Keo đã nhanh chóng trở thành cây trồng rừngchủ lực cho ngành lâm nghiệp nước ta Keo tai tượng hiện nay có khoảng 40nước thuộc châu Đại dương, châu Phi, châu Á gây trồng, đặc biệt là ở vùngĐông Nam Á Những công trình nghiên cứu về Keo tai tượng ở nước ta nóichung và ở Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp (thuộc trường

CĐ Nông lâm Đông Bắc) nói riêng mới chỉ tập trung vào một số lĩnh vực nhưgiá trị sử dụng, kỹ thuật gây trồng, đặc điểm sinh thái, khả năng sinh trưởng.Hầu hết các tài liệu nghiên cứu về cây Keo tai tượng đều ít nhiều đề cập đếntác động môi trường, nhưng chưa có nghiên cứu nào chỉ ra một cách khoa học

và cụ thể về khả năng giữ đất là rừng trồng Keo tai tượng

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Mục tiêu chung của đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học chonhững giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng Keo tai tượng ởTrung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp thuộc Trường Caođẳng Nông Lâm Đông Bắc, tỉnh Quảng Ninh

- Xác định được những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừngtrồng Keo tai tượng tại địa điểm nghiên cứu

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các lô rừng và đất dưới rừng trồngKeo tai tượng thuần loài với các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất là: địahình, tính chất vật lý của đất, thảm thực vật

Để đánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng thuần loài,đề tài cũng tiến hành nghiên cứu những chỉ tiêu phản ánh khả năng giữ đấtcủa các trạng thái rừng và thảm thực vật khác làm đối chứng

2.3 Phạm vi nghiên cứu

Đánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng thuần loài tạiTrung tâm thực hành – thực nghiệm nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳngNông lâm Đông Bắc, tỉnh Quảng Ninh

2.4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Keo tai tượng có liên quan đến khảnăng giữ đất và các rừng đối chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tựnhiên

+ Đặc điểm tầng cây cao+ Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi+ Đặc điểm lớp thảm khô

- Nghiên cứu đặc điểm đất dưới tán rừng Keo tai tượng và các rừng đốichứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự nhiên Liên hệ của chúng với cấutrúc rừng

+ Bề dày tầng đất+ Độ xốp đất+ Độ ẩm đất+ Hàm lượng mùn+ Dung trọng đất

- Nghiên cứu đặc điểm xói mòn đất dưới rừng trồng Keo tai tượng vàrừng đối chứng

- Đề xuất những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừng trồng Keotai tượng tại khu vực nghiên cứu

+ Các giải pháp tác động vào cấu trúc rừng

+ Các giải pháp tác động vào đất

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Phương pháp luận

Đề tài áp dụng phương pháp luận hệ thống Đất rừng là một bộ phậnhợp thành của hệ thống sinh thái rừng Đặc điểm của nó liên quan chặt vớicác yếu tố trong hệ thống, đặc biệt là địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủthực vật Vì vậy, để nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả giữ đất của rừngKeo tai tượng, đề tài cần điều tra đồng thời các chỉ tiêu phản ảnh đặc điểmcủa đất rừng với các nhân tố ảnh hưởng quan trọng nhất trong đó có địa hình,khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủ thực vật Yếu tố địa hình quan trọng nhất liênquan đến tính chất của đất gồm độ dốc mặt đất Yếu tố thổ nhưỡng quan trọngnhất liên quan đến khả năng bảo vệ đất của rừng là độ xốp tầng đất mặt Điềukiện khí hậu liên hệ chặt với mưa chủ yếu là cường độ và lượng mưa, nó đượcthể hiện trong chỉ số tổng hợp là chỉ số xói của mưa Các yếu tố về đặc điểmlớp phủ thực vật quan trọng nhất liên quan tới đất là độ tàn che tầng cây cao,độ che phủ mặt đất của lớp thảm tươi và độ che phủ của thảm khô trên mặtđất rừng

2.5.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.5.2.1 Phương pháp kế thừa số liệu

Để đảm bảo thời gian và tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đềtài kế thừa các tài liệu cơ bản của khu vực nghiên cứu: bản đồ hiện trạngrừng, bản đồ địa hình, điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu

Thu thập các kết quả nghiên cứu đã có trước đây và tài liệu có liênquan đến đề tài

2.5.2.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp

Chọn địa điểm nghiên cứu, lập tuyến điều tra, khảo sát hiện trạng khuvực rừng trồng Keo tai tượng thuần loài hiện có Trên hệ thống tuyến khảosát, lập 18 ô tiêu chuẩn (OTC) diện tích 1000m2 (25x40m) ở các vị trí chân,

sườn và đỉnh Các OTC không lập sát đường mòn, không lập nơi giông khe.Các OTC đại diện cho cấp tuổi, mức độ sinh trưởng khác nhau và rừng đốichứng.

Trong mỗi OTC tiến hành điều tra những nhân tố sau:

(1) Điều tra đặc điểm cấu trúc rừng

- Đo độ dốc OTC bằng địa bàn cầm tay

- Điều tra độ tàn che, che phủ của thảm tươi cây bụi và tỷ lệ che phủcủa thảm khô theo phương pháp điều tra ngẫu nhiên trên hệ thống 100 điểm Trong mỗi OTC lập các tuyến điều tra song song cách đều nhau Căng thướcdây dọc theo các tuyến Tại các điểm chẵn 2m, 4m, 6m v.v trên thước dây sẽdùng sào ngắm thẳng lên phía trên và xuống phía dưới Nếu hướng lên trên

mà gặp tán cây thì ghi dấu hiệu tàn che tại điểm đó là 1, nếu không gặp táncây thi ghi dấu hiệu tàn che là 0, ngắm xuống phía dưới, nếu gặp lá cây bụithảm tươi thì ghi dấu hiệu che phủ của cây bụi thảm tươi là 1, nếu không gặpthì ghi là 0, nếu gặp được lá khô thì ghi dấu hiệu thảm khô là 1, nếu khônggặp thì ghi là 0 Tổng số điểm điều tra là 100 điểm

Độ tàn che được xác định bằng tỷ lệ phần trăm giữa số điểm có dấuhiệu tàn che là 1 trên tổng số điểm điều tra, độ che phủ của thảm tươi cây bụibằng số điểm có dấu hiệu che phủ của cây bụi thảm tươi là 1 trên tổng sốđiểm điều tra, tỷ lệ che phủ của thảm khô bằng tỷ lệ giữa số điểm có dấu hiệuthảm khô bằng 1 với tổng số điểm điều tra

Mẫu biểu điều tra độ tàn che, che phủ và tỷ lệ che phủ của thảm khô như sau:

Biều 01 Biểu điều tra độ tàn che, độ che phủ và tỷ lệ che phủ

của thảm khô

Ngày điều

tra………

Số hiệu ÔTC………

Số hiệu

tuyến………

Người điều tra………

Tọa độ

………

Trạng thái rừng………

STT Dấu hiệu tàn che Dấu hiệu che phủ Dấu hiệu thảm khô 1

Biều 02 Biểu điều tra cây gỗ

- Điều tra cây bụi thảm tươi: trong OTC bố trí 05 ODB (4 ô ở 4 góc và

1 ô ở giữa, mỗi ODB 25m2) Trong ODB xác định loài cây, chiều cao trungbình, độ che phủ, chất lượng cây bụi thảm tươi Kết quả thu được ghi vàobiểu 02:

Biểu 02 Biểu điều tra cây bụi, thảm tươi

Trạng thái rừng: Ngày điều tra:

Ghi chú

- Điều tra khối lượng thảm khô, thảm mục: được điều tra qua 05 ODB1m2 trong ODB 25 m2 (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa) Thu toàn bộ thảm mục ởcác ô 1m2 và cân trọng lượng tại rừng Với mỗi OTC sẽ lấy một mẫu thảmmục để xác định độ ẩm tự nhiên Số liệu này được sử dụng để quy đổi khốilượng thảm mục điều tra trong OTC ra khối lượng thảm mục đã khô kiệt Kếtquả thu được ghi vào biểu 03:

Biểu 03 Biểu điều tra thảm khô

Trạng thái rừng: Ngày điều tra:

Tọa độ

OTC

STT ODB

Khối lượng thảm khô trong ODB 1m 2 Ghi

chú

(2) Điều tra tính chất vật lý đất dưới các trạng thái rừng

- Trong mỗi OTC đào một phẫu diện với kích thước dài 1,8m; rộng0,8m; sâu đến tầng đá mẹ, nếu tầng đá mẹ quá sâu thì đào đến 1,2m Số liệuđiều tra đất trong phẫu diện ghi vào biểu mô tả phẫu diện đất

- Điều tra độ ẩm và độ xốp đất rừng: các mẫu đất dùng để xác định độẩm được lấy ở các tầng đất tương ứng với độ sâu lấy mẫu xác định độ xốp.Mẫu đất để xác định độ ẩm được thu thập vào tháng 12 năm 2015 Đây là thời

kỳ mùa khô nên độ ẩm đất có thể phản ảnh tốt hơn cho ảnh hưởng của loàicây trồng đến chế độ nước trong đất rừng Mẫu đất được đựng trong túi nilonhai lớp và chuyển về phòng phân tích đất để xác định độ ẩm theo phươngpháp cân sấy

Số liệu này được sử dụng để phân tích đặc điểm biến đổi độ ẩm đấtphụ thuộc vào lượng mưa hoặc trạng thái rừng, thời gian sau mưa và độ sâutầng đất.

- Xác định dung trọng đất: dùng ống đung trọng có thể tích V = 100cm3

kê lên mặt phẳng phẫu diện, dùng búa đóng vào đầu đậy nắp sao cho ốngthẳng đứng và lún sâu vào đất Lấy mẫu ở các tầng đất cách nhau 20 cm, lấyđến phần cuối của phẫu diện Sau đó lấy nguyên phần đất trong ống cho vàotúi nilon hai lớp, ghi số hiệu và chuyển về phòng phân tích đất

2.5.3 Phương pháp xử lý số liệu

Tổng hợp và xử lý thống kê bằng phần mềm Excel

Các mẫu đất lấy về được phân tích các chỉ tiêu vật lý theo các phươngpháp đang được áp dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm tại Viện sinh tháiRừng và Môi trường hiện nay:

- Xác định độ ẩm của đất bằng phương pháp cân và sấy ở nhiệt độ

1090C

Công thức tính: M1 – M2

W% = *100 (2-1)

M2Trong đó: - W%: độ ẩm tương đối của đất (%)

- M1: trọng lượng của đất tươi (gam)

- M2: trọng lượng của đất khô kiệt (gam)

- Xác định dung trọng (D) đất

Công thức tính: M2

VTrong đó: - D: dung trọng của đất (g/cm3)

- V: thể tích ống dung trọng (V = 100cm3)

- M2: trọng lượng của đất khô kiệt (gam)

- Xác định tỷ trọng đất (d) bằng phương pháp picnômét (bình tỷ trọng)Công thức tính: M2

M2 + P1 – P2Trong đó: - d: tỷ trọng của đất (g/cm3)

- P1: khối lượng của bình và nước (gam)

- P2: khối lượng bình chứa nước và đất (gam)

- M2: trọng lượng của đất khô kiệt (gam)

- Xác định độ xốp của đất (X%):

Công thức tính: d - D

X(%) = *100 (2-4) d

Trong đó: - X: độ xốp của đất (%)

K

* ) (

*

* 10

* 31 2

2

2 6





(2-5)Trong đó: d là cường độ xói mòn đất (mm/năm); α là độ dốc mặt đất (độ);

TC là độ tàn che của tầng cây cao (lớn nhất là 1,0); H là chiều cao bình quân củatầng cây cao; CP là độ che phủ; TM là tỷ lệ che phủ của lớp thảm khô trên mặtđất (lớn nhất là 1,0); X là độ xốp tổng số của lớp đất mặt (0-5cm), (tính bằng %);

K là chỉ số xói mòn của mưa, tại khu vực nghiên cứu K = 514

Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến cướng độ xói mòn và các tính chấtđất được thực hiện thông qua phân tích thống kê liên giữa các chỉ tiêu cấutrúc rừng, độ dốc mặt đất với cường độ xói mòn các tính chất đất

Những giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng keo được đềxuất trên cơ sở kết quả phân tích liên hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng đếncường độ xói mòn và tính chất đất Giải pháp được đề xuất nhằm tác động vàocác nhân tố ảnh hưởng theo hướng làm giảm cường độ xói mòn và cải thiệnttính chất thổ nhưỡng.

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

Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp (trước đây làTrạm thực hành thực nghiệm lâm sinh) thuộc Trường Cao đẳng Nông LâmĐông Bắc đóng trên địa bàn hai phường Bắc Sơn và Vàng Danh – thành phốUông Bí - Quảng Ninh có các mặt tiếp giáp sau:

Phía Đông giáp huyện Hoành Bồ và khu vực Bãi Soi – phường BắcSơn thành phố Uông Bí

Phía Tây giáp với phường Vàng Danh, thành phố Uông Bí

Phía Nam giáp phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí

Phía Bắc giáp với Phường Vàng Danh, thành phố Uông Bí

Trung tâm Thực hành và thực nghiệm Nông lâm nghiệp do Trường Caođẳng Nông lâm Đông Bắc quản lý gồm 8 khoảnh với tổng diện tích là hơn

900 ha tập trung ở 2 phường Vàng Danh (hơn 500 ha) và Bắc Sơn (hơn 400ha)

3.1.2 Địa hình

Địa bàn quản lý của Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâmnghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc có địa hình tương đốidốc, độ dốc khoảng từ 10- 25 độ, được bao bọc bởi hệ thống suối chính Vàng

Danh Điểm cao nhất của Trung tâm là đỉnh 495 cao 495 m so với mực nướcbiển Giao thông đi lại thuận lợi Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nônglâm nghiệp được giới hạn bởi hai dãy núi chính giáp với phường Vàng Danh -Uông Bí với đỉnh cao nhất là 360 m và một dãy giáp huyện Hoành Bồ có độcao 459m.

3.1.3 Địa chất và thổ nhưỡng

Địa chất

Khu vực Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông Lâm nghiệpthuộc dãy Cánh cung Đông Triều, được xem là dãy núi trẻ, quá trình bào mònđịa chất tự nhiên còn chưa lâu Đá mẹ thuộc 2 nhóm chính là đá macma axit

và đá biến chất với các loại chính như: Riolite, Daxit, Garanit…đôi chỗ cònlẫn phiến thạch sét, Sa thạch, Đá Diệp thạch Thành phần khoáng trong đá cónhiều Thạch anh, Muscovic… nên đá trơ và khó phong hoá triệt để Sự đadạng về đá mẹ đã tạo ra nhiều loại đất với nhiều chủng loại khác nhau

Thổ nhưỡng

Đất Feralit màu vàng nhạt: Trên núi cao phát triển trên đá Axit Rionit,

Daxit,…,đá biến chất như đá Diệp Thạch, đá phiến lẫn Sa thạch, thành phần

cơ giới nhẹ hoặc trung bình, thường phân bố ở độ cao 400- 500 m

Đất Feralit màu vàng đỏ: Phát triển trên đá Axit hoặc đá biến chất,

thành phần cơ giới trung bình đến nhẹ, ở độ cao từ 300-400m

Đất Feralit màu đỏ vàng: Phát triển trên đá Phiến thạch sét, phiến

thạch mica, sa thạch, thành phần cơ giới nhẹ thường ở độ cao từ 200-400m

Đất Feralit màu xám: Biến đổi do trồng lúa và đất dốc tụ tại chân núi,

và ngập nước thành phần cơ giới trung bình đến nhẹ, phân bố quanh chân núi

Nhìn chung đất trong khu vực là đất thịt nhẹ tới sét nhẹ, tơi xốp, có độẩm cao có thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình, kết cấu viên nhỏ và có độ

mùn từ trung bình đến khá, còn tính chất đất rừng rất thuận lợi cho quá trìnhphát triển và phục hồi rừng Những nơi có rừng còn nhiều cây lớn, tầng mùnbán phân giải dày tới 50 - 60 cm, những nơi mất rừng đất trống đất dễ bị rửatrôi, khô cứng khi thiếu nước.

3.1.4 Khí hậu, thuỷ văn

Khí hậu

Đây là vùng khí hậu nóng ẩm nhiệt đới gió mùa, mỗi năm có 2 mùakhô và mùa mưa, nhiệt độ bình quân từ 21 – 230 C

Độ ẩm tương đối bình quân năm đạt 75 – 87 %

Số ngày mưa trưng bình năm là 140 – 170 ngày/năm

Hướng gió thịnh hành là Đông Bắc và Đông Nam

Tần suất xuất hiện bao cao Hầu hết các cơn bão trong năm, ít nhiềukhu vực đều chịu ảnh hưởng Lượng mưa ở đây tương đối cao, lượng mưatrung bình từ 1500- 2000mm Lượng mưa cao nhất có thể tới 4000mm

Thuỷ văn

Trong khu vực thực hiện đề tài không có hệ thống sông lớn Đáng chú ý

là có hệ thống suối Vàng Danh tiếp nhận nước từ các dãy núi trong khu vực

và đổ ra sông Uông Bí Các con suối có nước quanh năm, lưu lượng nướcchảy nhiều vào mùa mưa (tháng 4 – 10) và chảy ít vào mừa khô (tháng 11 – 3năm sau)

Khí hậu khu vực này mang đặc trưng của khí hậu Nhiệt đới gió mùa,mát vào mùa hè và lạnh vào mùa đông Đặc biệt chịu ảnh hưởng rất lớn củagió mùa Đông Bắc vào mùa đông Do vậy, ảnh hưởng ít nhiều đến quá trìnhsản xuất Nông lâm nghiệp

3.1.5 Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp

Theo báo cáo kiểm kê hiện trạng tài nguyên rừng tại Trung tâm Thựchành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp của Trường Cao đẳng Nông lâmĐông Bắc tháng 12 năm 2012, hiện trạng tài nguyên đất đai như sau:

Bảng 3.1: Hiện trạng đất rừng khu vực thực hiện đề tài

Trước đây, khu vực này thuộc loại rừng giầu với nhiều cây gỗ quý đạidiện cho vùng Đông Bắc như: Lim xanh, Sến mật, Táu mật, Dẻ đỏ, Kháovàng Tuy nhiên, do ảnh hưởng cơ chế chính sách của Nhà nước, khai tháckhông hợp lý, việc quản lý bảo vệ rừng còn nhiều hạn chế nên đã là suy giảm

tài nguyên rừng Những năm gần đây, được sự quan tâm của Nhà nước, diệntích rừng tại khu vực dần được phục hồi, sinh trưởng và phát triển tốt, gópphần không nhỏ trong việc bảo vệ môi trường, nguồn nước cho khu vực thànhphố Uông Bí

3.2 Điều kiện kinh tế – xã hội

Khu vực phường Bắc Sơn có 9 dân tộc anh em sinh sống, trong đó dântộc kinh là chủ yếu Cả phường có 1300 hộ gia đình với 6400 nhân khẩu, đờisống nhân dân tương đối cao

Khu vực Đồng Bống ở phía bắc thuộc phường Vàng Danh có hơn 190nhân khẩu với 30 hộ gia đình sống ở ven bìa rừng cạnh đường 18B Hoạtđộng sản xuất chủ yếu là Nông - Lâm nghiệp, rất nhiều hộ gia đình sống phụthuộc vào rừng do vậy việc bảo vệ rừng trong khu vực của nhà trường quản lý

là hết sức khó khăn

Trung tâm Thực hành và thực nghiệm Nông lâm nghiệp phục vụ nghiêncứu cho hàng nghìn lượt học sinh, sinh viên và giáo viên trong và ngoàitrường mỗi năm, do vậy việc đầu tư của nhà nước là hết sức cần thiết

Nhìn chung, khu vực thực hiện đề tài chịu sức ép rất lớn từ người dânsống trên địa bàn, do vậy việc bảo vệ rừng và đất rừng trong khu vực phải đốimặt với nhiều vấn đề phức tạp và hết sức khó khăn như hiện tượng dân lấnchiếm đất, nạn chặt phá rừng trái phép

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Keo tai tượng có liên quan đến khả năng giữ đất

Các chỉ tiêu điều tra cấu trúc rừng gồm đường kính thân, đường kínhtán, chiều cao vút ngọn, chiều cao dưới cành các cây cao, độ tàn che tầng câycao, chiều cao, đường kính tán và độ che phủ của cây bụi, chiều cao, tỷ lệ chephủ chung của cây bụi thảm tươi; khối lượng, phân bố và tỷ lệ che phủ củathảm khô Đây là những chỉ tiêu quan trọng có ảnh hưởng đến khả năng thẩmngấm, lưu trữ và ngăn cản lượng nước mưa ở hệ sinh thái rừng, từ đó có liênquan đến khả năng giữ đất của cây rừng Giá trị của những chỉ tiêu này càngcao thì khả năng giữ đất, giữ nước của chúng càng lớn Để phân tích đặc điểmcấu trúc các thảm thực vật tại khu vực phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bíđề tài đã điều tra 18 ô tiêu chuẩn Vị trí và một số đặc điểm của các ô tiêuchuẩn được thống kê trong phụ lục 01

Các ô tiêu chuẩn được phân bố ở nhiều trạng thái rừng khác nhau Có 4trạng thái rừng và thực vật chủ yếu ở khu vực nghiên cứu gồm: rừng tự nhiên,rừng trồng Thông, rừng trồng Keo tai tượng cấp tuổi 1 và rừng trồng Keo taitượng cấp tuổi 2 Các ô tiêu chuẩn phân bố ở các vị trí chân, sườn và đỉnh củatừng trạng thái rừng trong hệ thống ô nghiên cứu là điều kiện đảm bảo tínhkhả thi của việc phân tích khả năng giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng vàcác nhân tố ảnh hưởng

4.1.1 Đặc điểm tầng cây cao

Số liệu điều tra các đặc điểm cấu trúc rừng Keo tai tượng và các thảmthực vật đối chứng được ghi trong phụ biểu 02

Số liệu cho thấy đặc điểm tầng cây cao của rừng Keo tai tượng có sựkhác biệt với rừng trồng Thông và rừng tự nhiên Từ phụ biểu 02 đề tài thống

kê các chỉ tiêu điều tra tầng cây cao trung bình cho rừng Keo tai tượng vàrừng Thông, rừng tự nhiên, kết quả được ghi trong bảng sau:

Bảng 4.1: Cấu trúc tầng cây cao các trạng thái rừng nghiên cứu

N (cây/ha)

- Hvn là chiều cao vút ngọn cây rừng

- Hdc là chiều cao dưới cành

- TC là độ tàn che của tầng cây cao

- N/ha là mật độ lâm phần

Phân tích số liệu ở bảng trên cho thấy một số nhận xét sau:

- Chiều cao trung bình ở rừng tự nhiên đạt mức 9,5 m; rừng Thông là6,8m; các rừng keo cấp tuổi 02 đạt xấp xỉ 6,4m và keo cấp tuổi 01 là 3,5m

- Đường kính cây rừng đạt giá trị lớn nhất tại các trạng thái rừng tựnhiên và rừng thông Đường kính trung bình của rừng tự nhiên là 13,6 cm; ởrừng Thông là 13,0cm; rừng Keo cấp tuổi 2 là 9,1cm và rừng Keo cấp tuổi 1

là 4,1 cm

Đường kính và chiều cao cây rừng ở các trạng thái thực vật được thểhiện ở hình 4.1 và 4.2:

Hình 4.1: Chiều cao trung bình cây rừng (Hvn) ở các trạng thái rừng

Hình 4.2: Đường kính trung bình cây rừng (D1.3) ở các trạng thái rừng

- Độ tàn che tầng cây cao đạt giá trị lớn nhất dưới các trạng thái rừng tựnhiên là 68%; rừng trồng Keo cấp tuổi 2 là 63%, rừng trồng Thông là 58% vàđộ tàn che thấp nhất là rừng Keo cấp tuổi 1 đạt 40%; Sự khác biệt về độ tànche tầng cây cao giữa các trạng thái rừng ở khu vực nghiên cứu được thể hiệnở hình 4.3

Hình 4.3: Độ tàn che trung bình tầng cây cao TC (%) ở các trạng thái rừng

- Mật độ cây rừng ở các trạng thái cũng có sự khác biệt tương đối rõ.Mật độ cây gỗ ở rừng trồng Keo là lớn nhất đạt 1498 cây/ha Rừng tự nhiên làthấp nhất 603 cây/ha Mật độ cây rừng ở các trạng thái rừng được thể hiện ởhình 4.4

Hình 4.4: Mật độ N (cây/ha) của các trạng thái rừng

4.1.2 Đặc điểm thực vật tầng thấp (thảm tươi cây bụi và cây tái sinh)

Lớp thực vật tầng thấp dưới tán rừng chủ yếu gồm thảm tươi cây bụi vàcác cây tái sinh của cây gỗ lớn Tuy nhiên, số lượng cây tái sinh ở rừng tựnhiên không đáng kể so với cây bụi thảm tươi, ở rừng trồng Thông và Keo taitượng rất ít và không có vai trò thực sự quan trọng với quá trình tuần hoànnước và khả năng giữ đất của hệ sinh thái rừng Vì vậy, trong đề tài này nóiđến thực vật tầng thấp chủ yếu nói đến thảm tươi cây bụi Thực vật tầng thấp

có vai trò quan trọng với quá trình giữ đất và cải tạo đất trong hệ sinh tháirừng Nó làm giảm động năng của mưa xuống mặt đất rừng, giữ cho mặt đấtrừng được tơi xốp, góp phần làm giảm lưu tốc dòng chảy, tăng cơ hội thấmnước xuống đất, giảm sự cuốn trôi tầng đất mặt Kết quả điều tra thực vật tầngthấp ở các ô nghiên cứu được ghi trong phụ lục 03 và thống kê trong bảng 4.2sau:

Bảng 4.2: Đặc điểm cấu trúc của thực vật tầng thấp

tại địa điểm nghiên cứu

Stt Trạng thái rừng

CP chung thảm tươi cây bụi (%)

Cây bụi Cây tái sinh Hcb

(m)

CPcb (%)

Hts (m)

CPts (%)

Từ số liệu điều tra có thể đi đến nhận xét sau:

- Tỷ lệ che phủ chung của lớp thảm tươi cây bụi ở các trạng thái rừng

từ 38% đến 67% Ít cây bụi thảm tươi và cây tái sinh nhất là ở rừng trồngKeo, nguyên nhân chủ yếu là do sự phát dọn chăm sóc rừng hàng năm

Hình 4.5: Độ che phủ chung của thực vật tầng thấp ở các trạng thái rừng

- Chiều cao thảm tươi cây bụi, cây tái sinh ở các trạng thái rừng trồng

là tương đối đồng đều trong khoảng 50 – 60cm Ở trạng thái rừng tự nhiênchiều cao thảm tươi cây bụi, cây tái sinh cao hơn ở trạng thái rừng trồng 30 –40cm Sự khác biệt này nguyên nhân là do rừng trồng thường được phát dọnchăm sóc 2 lần trong năm Sự khác biệt về chiều cao cây bụi, cây tái sinh ởcác trạng thái rừng được thể hiện ở hình 4.6 và hình 4.7 sau:

Hình 4.6: Chiều cao cây bụi ở các trạng thái rừng

Hình 4.7: Chiều cao cây tái sinh ở các trạng thái rừng

4.1.3 Đặc điểm lớp thảm khô

Lớp thảm khô có tác dụng hấp thu một phần nước mưa, ngăn cản sựcông phá của giọt nước và làm giảm lưu tốc dòng chảy Do đó nó có ảnhhưởng đến khả năng giữ nước và bảo vệ đất của hệ sinh thái rừng Ở mỗi ôtiêu chuẩn, đề tài đã thực hiện điều tra lượng thảm khô ở 25 ô dạng bản 1m2,kết quả được thống kê ở phụ biểu 04 Để phân tích đặc điểm của thảm khô, đềtài đã thống kê các chỉ tiêu về khối lượng và tỷ lệ che phủ của thảm khô ở cáctrạng thái rừng và tóm tắt trong bảng 4.3

Bảng 4.3: Đặc điểm thảm khô ở các trạng thái rừng

Stt Trạng thái

rừng

Tỷ lệ che phủ của thảm khô (%)

Khối lượng thảm khô (kg/ha)

Từ số liệu bảng 4.3 có thể thấy khối lượng thảm khô ở rừng Keo cấptuổi 1 là thấp nhất đạt trung bình 4681 kg/ha; khối lượng thảm khô ở rừng tựnhiên là nhiều nhất đạt 7623 kg/ha Tỷ lệ che phủ của thảm khô ở các trạngthái rừng Keo là 57% đến 65%, còn ở rừng tự nhiên và rừng Thông là 80% và72% Nguyên nhân chủ yếu làm giảm lượng thảm khô ở rừng Keo là do cácbiện pháp chăm sóc rừng như phát dọn thực bì Hình ảnh trực quan về sự khácbiệt khối lượng thảm mục khô dưới các trạng thái rừng được thể hiện tronghình 4.8

Hình 4.8: Khối lượng thảm khô dưới các trạng thái rừng

Phân bố của thảm khô có ý nghĩa với khả năng giảm thiểu sự bốc hơinước của đất, giảm sự công phá của giọt mưa từ đó hạn chế được xói mòn đất.Khi thảm khô được phân bố đều sẽ có hiệu quả cao hơn trong việc bảo vệ đất.Ngược lại, khi thảm khô phân bố không đều có thể làm mặt đất bị phơi trốngnhiều hơn và làm tăng xói mòn đất Từ số liệu điều tra và phụ biểu 04 có thểthống kê đặc điểm phân bố của thảm khô trên mặt đất rừng trồng Keo và cáctrạng thái rừng đối chứng trong bảng 4.4

Bảng 4.4: Đặc điểm phân bố thảm khô ở các trạng thái rừng

Chỉ tiêu

thống kê

Tỷ lệ che phủ thảm khô (%)

Khối lượng thảm khô (kg/ha)

Tỷ lệ che phủ thảm khô (%)

Khối lượng thảm khô (kg/ha)

số biến động trung bình trên mặt đất rừng đối chứng là 9% Lượng thảm khô ít

và phân bố không đều là một trong những nguyên nhân có thể dẫn đến xói mònđất mạnh dưới tán rừng Keo Nhưng thực tế cho thấy rằng, lượng thảm khô ít

và phân bố không đều ở rừng Keo là do quá trình phát dọn chăm sóc

4.2 Nghiên cứu đặc điểm đất dưới tán rừng Keo có liên quan đến khả năng giữ đất và liên hệ của chúng với cấu trúc rừng

Rừng và đất có mối quan hệ mật thiết với nhau Rừng tham gia vào quátrình hình thành và phát triển đất Đất là điều kiện lập địa, kho dự trữ vật chấtquan trọng của rừng đồng thời cũng là kho dự trữ chất dinh dưỡng cho cây.Đề tài này đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm của đất dưới tán rừngKeo, đồng thời tiến hành so sánh với tính chất đất dưới tán rừng tự nhiên vàrừng Thông Để từ đó đánh giá được khả năng giữ đất, giữ nước dưới tán rừngKeo Các đặc điểm của đất cần nghiên cứu gồm: bề dày tầng đất, độ xốp đất,độ ẩm đất, hàm lượng mùn trong đất Dưới đây là các kết quả nghiên cứu cụthể

4.2.1 Bề dày tầng đất

Bề dày tầng đất rừng tại khu vực nghiên cứu được thống kê trong phụlục 05 Bề dày tầng đất thay đổi theo điều kiện địa hình Kết quả thống kê bềdày tầng đất theo trạng thái rừng được thể hiện ở bảng số 4.5 và hình 4.9

Bảng 4.5: Phân bố bề dày tầng đất theo trạng thái rừng

STT Trạng thái rừng Bề dày tầng

đất (cm)

Độ dốc (độ)

3 Rừng Keo cấp tuổi 2 103.3 23.0

Hình 4.9: Biến đổi bề dày tầng đất theo trạng thái rừng

Nhìn chung, biến đổi của bề dày tầng đất theo độ dốc, độ dốc càng caobề dày tầng đất càng giảm đi Bề dày tầng đất đạt giá trị trung bình cao nhấttại trạng thái rừng tự nhiên là 120cm và thấp nhất tại trạng thái rừng Thôngchỉ đạt 80cm

Để phân tích đặc điểm biến đổi của bề dày tầng đất theo độ dốc ở cáctrạng thái rừng, đề tài đã thống kê được đồng thời độ dốc mặt đất và bề dàytầng đất của các trạng thái rừng, kết quả được thống kê trong bảng 4.6.

Bảng 4.6: Độ dốc và bề dày tầng đất dưới các trạng thái rừng

ÔTC Trạng thái rừng Vị trí ÔTC Bề dày tầng đất

(cm)

Độ dốc (độ)