Nghiên cứu khả năng thấm và giữ nước tiềm tàng của đất rừng huyện định hoá thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -   - ĐOÀN TRƢỜNG SƠN µ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THẤM VÀ GIỮ NƢỚC TIỀM TÀNG CỦA ĐẤT RỪNG HUYỆN ĐỊNH HOÁ, THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -   - ĐỒN TRƢỜNG SƠN µ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THẤM VÀ GIỮ NƢỚC TIỀM TÀNG CỦA ĐẤT RỪNG HUYỆN ĐỊNH HOÁ, THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60.85.02 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ THỊ LAN Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tên tơi là: Đồn Trƣờng Sơn Học viên cao học khóa 17 chun ngành: Khoa học mơi trƣờng Niên khóa 2009 - 2011 Tại trƣờng Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên Đến tơi hịa thành luận văn nghiên cứu cuối khóa học Tơi xin cam đoan: - Đây cơng trình nghiên cứu tơi thực - Số liệu kết luận văn trung thực - Các kết luận khoa học luận văn chƣa công bố nghiên cứu khác - Các thơng tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan trên./ Thái nguyên, ngày 01 tháng 11 năm 2011 NGƢỜI CAM ĐOAN Đoàn Trƣờng Sơn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hồn thành theo chƣơng trình đào tạo cao học lâm nghiệp khố 17 trƣờng Đại học Nơng lâm Thái Nguyên Nhân dịp cho đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới Ban lãnh đạo cán xã Bộc Nhiêu; Khoa Sau đại học trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; đặc biệt cô giáo PGS.TS Đỗ Thị Lan, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi q trình thu thập thực luận văn Mặc dù cố gắng nghiên cứu, làm việc để hoàn thiện luận văn, song hạn chế mặt thời gian trình độ, nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý báu từ thầy cô giáo, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện Tôi xin chân thành cám ơn! Thái Nguyên, tháng 11 năm 2011 Tác giả Đồn Trƣờng Sơn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vii Danh mục hình vẽ .viii PHẦN MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu 2.1.Mục tiêu chung 2.2 Mục tiêu cụ thể Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học đề tài 1.1.1 Một số khái niệm liên quan 1.1.2 Cơ sở khoa học 1.1.2.1 Khái niệm rừng công trình nghiên cứu ảnh hƣởng rừng 1.1.2.2 Khái niệm xói mịn tác hại xói mịn đất 1.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc giới 14 1.2.1 Ở giới 14 1.2.1.1 Thành nghiên cứu 14 1.2.1.2 Tồn nghiên cứu 27 1.2.2 Ở Việt Nam 27 1.2.2.1 Thành nghiên cứu 27 1.2.2.2 Tồn nghiên cứu 33 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 34 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 34 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.3 Nội dung nghiên cứu 34 2.3.1 Đặc điểm lập địa khu vực nghiên cứu 34 2.3.2 Đặc trƣng thấm nƣớc đất rừng 34 2.3.3 Đặc trƣng giữ nƣớc đất 34 2.3.4 Đề xuất số giải pháp cải thiện khả thấm giữ nƣớc đất rừng 34 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 34 2.4.1 Phƣơng pháp thống kê, kế thừa truyền thống 34 2.4.2 Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa 35 2.4.3 Phƣơng pháp đánh giá nhanh 35 2.4.4 Phƣơng pháp chuyên gia 35 2.4.5 Phƣơng pháp đo đạc lấy mẫu thực địa 35 2.4.6 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 36 2.4.7 Phƣơng pháp thu thập số liệu 36 2.4.7.1 Số liệu sơ cấp 36 2.4.7.2 Số liệu thứ cấp 37 2.4.8 Phuơng pháp phân tích phịng thí nghiệm 37 2.4.9 Phƣơng pháp xử lý số liệu 41 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIẾN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Định Hóa, Thái Nguyên 42 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 42 3.1.1.1 Vị trí địa lý 42 3.1.1.2 Địa hình, diện mạo 43 3.1.1.3 Khí hậu 43 3.1.1.4 Thủy văn 43 3.1.1.5 Các nguồn tài nguyên 44 3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 45 3.1.2.1 Điều kiện kinh tế 45 3.1.2.2 Điều kiện văn hóa- xã hội 47 3.2 Đặc điểm điều kiện lập địa khu vực nghiên cứu 50 3.2.1 Đặc điểm chế độ mƣa 50 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 3.2.1.1.Đặc điểm lƣợng mƣa 50 3.2.1.2 Phân bố mƣa 52 3.2.1.3 Một số tính chất vật lý đất 52 3.2.1.4 Địa hình 55 3.2.1.5 Thảm thực vật 55 3.2.1.6 Thổ nhƣỡng 56 3.3 Đặc trƣng thấm đất rừng 59 3.3.1 Tốc độ thấm nƣớc ban đầu 59 3.3.2 Tốc độ thấm nƣớc ổn định 63 3.3.3 Quá trình thấm nƣớc 66 3.4 Đặc trƣng giữ nƣớc đất rừng 67 3.4.1 Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hổng mao quản 68 3.4.2 Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hổng mao quản 69 3.4.3 Lƣợng nƣớc bão hòa tiềm tàng 70 3.4.4 Lƣợng nƣớc chứa hữu hiệu tiềm tàng 70 3.5 Đề xuất số giải pháp cải thiện khả thấm, giữ nƣớc 72 3.5.1 Các giải pháp cải thiện tính chất đất 72 3.5.2 Các giải pháp cải thiện độ xốp đất 72 3.5.3 Các giải pháp cải thiện độ dày tầng đất 73 3.5.4 Các giải pháp cải thiện bề mặt đất 73 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .75 1.1 Kết luận 75 1.1.1 Điều kiện lập địa khu vực nghiên cứu 75 1.1.2 Đặc trƣng thấm nƣớc đất rừng 76 1.1.3 Quá trình giữ nƣớc: 76 1.2 Đề nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO .78 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT UBND : Ủy ban nhân dân TN & MT : Tài nguyên Môi trƣờng BQ : Bình qn ĐVT : Đơn vị tính STT : Số thứ tự LĐ : Lao động OTC : Ô tiêu chuẩn OTN : Ơ thí nghiệm VT : Vị trí Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ảnh hƣởng đƣờng kính hạt mƣa, tốc độ cƣờng độ mƣa tới lƣợng đất bị bắn lên 12 Bảng 1.2 Các mơ hình thấm nƣớc đƣợc xây dựng 16 Bảng 1.3 Tốc độ thấm ổn định số loại đất (mm/phút) 18 Bảng 1.4 Phân chia loại kết cấu đất dựa vào mức thấm nƣớc 20 Bảng 1.5 Đánh giá ảnh hƣởng kích thƣớc vòng thấm tới hệ số dẫn thủy 20 Bảng 1.6 Đánh giá ảnh hƣởng loại đất tới hệ số dẫn thủy .21 Bảng 1.7 Đánh giá độ trữ ẩm cực đại đất .23 Bảng 1.8 lƣợng chứa nƣớc hữu hiệu đất .23 Bảng 3.1 Diện tích, suất, sản lƣợng số trồng năm 2010 45 Bảng 3.2 Số sản lƣợng số vật ni năm 2010 46 Bảng 3.3 Dân số trung bình phân theo giới tính phân theo thành thị, nông thôn 48 Bảng 3.4 Lƣợng mƣa theo tháng năm 51 Bảng 3.5 Phân bố lƣợng mƣa cƣờng độ mƣa 52 Bảng 3.6 Một số tính chất vật lý đất trạng thái rừng 53 Bảng 3.7 Đặc điểm địa hình vị trí ô tiêu chuẩn 55 Bảng 3.8 Đặc điểm hình thái phẫu diện đất rừng rừng tự nhiên IIA 56 Bảng 3.9 Đặc điểm hình thái phẫu diện đất rừng trồng .57 Bảng 3.10 Đặc điểm hình thái phẫu diện trảng bụi .58 Bảng 3.11 Tốc độ thấm nƣớc ban đầu trung bình khu vực nghiên cứu .60 Bảng 3.12 Dự đoán tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất 62 Bảng 3.13 Đánh giá tốc độ thấm nƣớc đất 63 Bảng 3.14 Tốc độ thời gian thấm nƣớc ổn định .64 Bảng 3.15 Tốc độ thấm nƣớc ổn định số nhân tố ảnh hƣởng 64 Bảng 3.16 Tổng lƣợng thấm .67 Bảng 3.17 Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hở mao quản 68 Bảng 3.18 Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hổng mao quản 69 Bảng 3.19 Lƣợng nƣớc bão hòa tiềm tàng .70 Bảng 3.20 Lƣợng chứa nƣớc hữu hiệu 71 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ phân bố lƣợng nƣớc mƣa 11 Hình 3.1 Bản đồ hành huyện Định Hóa .42 Hình 3.2 Phân bố lƣợng mƣa theo tháng năm 51 Hình 3.3 Mối tƣơng quan vận tốc thấm ban đầu độ xốp bình quân 61 Hình 3.4 Mối tƣơng quan vận tốc thấm ban đầu độ ẩm .62 Hình 3.5 Mối tƣơng quan VC X% 65 Hình 3.6 Mối tƣơng quan VC Hđ 66 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hđ cm 66 Mối tƣơng quan Vc Hđ 140,00 120,00 R ² = 0.9446 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 0,5 1,5 2,5 3,5 Vc (mm/phút) Hình 3.6 Mối tương quan VC Hđ Qua phƣơng trình tƣơng quan biểu thị mối quan hệ tốc độ thấm nƣớc ổn định (Vc, mm/phút) độ dày tầng đất (Hđ) ta thấy tốc độ thấm nƣớc tỉ lệ thuận với độ dày tầng đất Đất có độ dày lớn tốc độ thấm nƣớc cao ngƣợc lại 3.3.3 Quá trình thấm nước Quá trình thấm nước trình nƣớc từ mặt đất thâm nhập vào đất Có nhiều tố ảnh hƣởng đến tốc độ thấm bao gồm điều kiện mặt đất lớp phủ thực vật, tính chất đất nhƣ độ xốp, cấu trúc đất, độ ẩm đất Sự biến đổi mạnh mẽ tính chất đất khơng gian thời gian Đề tài sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm q trình thấm nƣớc ống vịng khun trạng thái đất rừng tự nhiên IIA, đất rừng trồng đất trảng bụi Tiến hành tƣới nƣớc vận tốc thấm đạt đến không đổi, đề tài tính tốn lƣợng nƣớc thấm khoảng thời gian Kết đƣợc thể bảng sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 Bảng 3.16 Tổng lượng thấm Thời gian Tổng lƣợng Trạng thái rừng thấm thấm (mm) (phút) Rừng tự nhiên IIA OTN1 12,83 2,79 74 460,29 Rừng tự nhiên IIA OTN2 13,68 3,34 71 469,99 Rừng tự nhiên IIA OTN3 11,65 2,33 79 447,37 Rừng trồng OTN1 6,55 1,38 47 155,06 Rừng trồng OTN2 7,16 1,62 50 185,26 Rừng trồng OTN3 6,08 0,92 45 128,53 Trảng cỏ OTN1 3,08 0,32 38 53,53 Trảng cỏ OTN2 3,17 0,32 36 52,96 Trảng cỏ OTN3 3,15 0,27 38 49,02 (Nguồn: Kết theo dõi thí nghiệm năm 2010 – 2011) Vo Vc (mm/phút) (mm/phút) Tổng lƣợng thấm trạng thái thảm thực vật biến động cao từ 49,02 – 469,99 mm Tổng lƣợng thấm rừng tự nhiên IIA cao biến động khoảng 447,37 – 469,99 mm, sau rừng trồng biến động khoảng 128,53 – 185,26 mm thấp trảng bụi biến động khoảng 49,02 – 53,53 mm Nhƣ tổng lƣợng thấm trạng thái thảm thực vật xếp theo thứ tự giảm dần nhƣ sau: Rừng tự nhiên IIA > rừng trồng > trảng bụi 3.4 Đặc trƣng giữ nƣớc đất rừng Khả giữ nƣớc đất khả đất giữ nƣớc lại cho điều kiện có dịng chảy tự phía dƣới Nƣớc ln đƣợc đất giữ bên đặc tính điện cực gây nên Tuy nhiên, lƣợng nƣớc đƣợc giữ lại đất biến đổi theo không gian thời gian Nƣớc đất gồm phận sau đây: (1) – Nƣớc mao quản khe hổng nhỏ bé đất, lực liên kết lớn (PF>2,7), loại nƣớc đƣợc bảo vệ vi mao quản đất, cung cấp cho thực vật hấp thu bốc nƣớc mặt đất, có vận động dƣới tác dụng lực mao quản; (2) – Nƣớc trọng lực khe hổng trung bình đất (0 trảng bụi 3.4.3 Lượng nước bão hòa tiềm tàng Lƣợng nƣớc bão hòa lƣợng nƣớc biểu thị trạng thái ẩm cao đất tất khe hổng bị nƣớc chiếm Lƣợng nƣớc đƣợc tính tổng lƣợng nƣớc chứa ngồi khe hổng mao quản Kết đƣợc xếp theo thứ tự giảm dần nhƣ sau: Rừng tự nhiên IIA > rừng trồng > trảng bụi, thể cụ thể bảng 3.19 Bảng 3.19 Lượng nước bão hòa tiềm tàng Lƣợng nƣớc giữ Lƣợng nƣớc khe hổng Trạng thái rừng bão hịa ngồi mao quản Ibh (mm) Inmq (mm) Rừng tự nhiên IIA OTN1 402,55 265,23 667,78 Rừng tự nhiên IIA OTN2 407,31 273,52 680,83 Rừng tự nhiên IIA OTN3 400,13 266,08 666,21 Rừng trồng OTN1 247,94 123,12 371,05 Rừng trồng OTN2 251,53 166,83 418,36 Rừng trồng OTN3 244,94 128,03 372,97 Trảng bụi OTN1 168,50 72,88 241,38 Trảng bụi OTN2 159,16 67,93 227,09 Trảng bụi OTN3 148,65 65,04 213,69 (Nguồn: Kết theo dõi thí nghiệm năm 2010 – 2011) Lƣợng nƣớc mao quản Imq(mm) 3.4.4 Lượng nước chứa hữu hiệu tiềm tàng Lƣợng chứa nƣớc hữu hiệu đƣợc thể hiệu giữ nƣớc đất rừng Lƣợng nƣớc hữu hiệu cung cấp cho trồng chủ yếu lƣợng nƣớc chứa khe hổng mao quản đất Dung tích chứa nƣớc hữu hiệu đất rừng lƣợng nƣớc mà có khả chứa tối đa dƣới điều kiện mƣa nhiều sinh dòng chảy mặt Nghiên cứu đƣợc lƣợng nƣớc ta có khả dự báo đƣợc khả xuất lũ mƣa nhiều đất thấm nƣớc đạt đến trạng thái Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 71 bão hòa nƣớc tức khe hổng đất chứa đầy nƣớc, lúc xuất dịng chảy bề mặt Dung tích chứa nƣớc hữu hiệu tiêu quan trọng để xác định xuất dòng chảy bề mặt Dòng chảy bề mặt xuất lƣợng nƣớc thấm xuống đất lƣợng nƣớc chứa hữu hiệu Gọi hàm lƣợng nƣớc (%) theo thể tích phẫu diện Ø(z,t), hàm lƣợng nƣớc (%) theo thể tích lúc ban đầu Ø(z,0), lƣợng nƣớc thấm hút đất lũy kế thời điểm t là: F1 = Trong Z trị số tọa độ độ sâu tầng đất (xuống sau số dƣơng) H độ sâu tầng đất Khi thay Ø(z,t), lƣợng nƣớc đồng ruộng bình quân mặt cắt phẫu diện Ø(z,0), độ ẩm héo mặt cắt vào công thức lúc F1 = IM tức dung lƣợng chứa nƣớc Bộ phận đƣợc dùng cho thực vật hấp thu bốc bề mặt đất, khơng thể ngồi sơng ngịi Nhƣng sử dụng nƣớc tự nhiên (%) trƣớc mùa mƣa để thay cho Ø(z,0), sử dụng nƣớc đồng ruộng (%) (tức hàm lượng nước khe hổng mao quản đất) thay cho Ø(z,t), lƣợng chứa nƣớc hữu hiệu đất rừng mùa mƣa đƣợc biểu thị: Ie = (ØC - Ø0)h = (ec - Ø0)h Trong ec độ xốp mao quản Bảng 3.20 Lượng chứa nước hữu hiệu Trạng thái TTV Rừng tự nhiên IIA OTN1 Rừng tự nhiên IIA OTN2 Rừng tự nhiên IIA OTN3 Rừng trồng OTN1 Rừng trồng OTN2 Rừng trồng OTN3 Trảng bụi OTN1 Trảng bụi OTN2 Trảng bụi OTN3 Độ ẩm đất trƣớc thời kì mƣa 16,25 16,36 16,14 11,16 11,29 11,37 10,75 10,88 10,56 Độ xốp mao quản 36,65 36,38 36,63 33,37 32,43 33,78 33,47 33,64 33,30 Độ dày Lƣợng chứa tầng đất nƣớc hữu (cm) hiệu Ie (mm) 109,85 224,04 111,96 224,14 109,25 223,80 74,30 165,02 77,56 163,96 72,52 162,48 50,35 114,37 47,32 107,68 44,64 101,51 (Nguồn: Kết theo dõi thí nghiệm năm 2010 – 2011) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 72 Nhận xét: Đất trạng thái rừng tự nhiên IIA có dung lƣợng chứa nƣớc hữu hiệu lớn nhất, tiếp rừng trồng thấp đất trảng bụi 3.5 Đề xuất số giải pháp cải thiện khả thấm, giữ nƣớc Các giải pháp đƣợc đƣa nhằm cải thiện khả thấm giữ nƣớc đất rừng nhằm tác động tới yếu tố có ảnh hƣởng đến khả thấm giữ nƣớc đất nhƣ: độ xốp, độ dày tầng đất, thành phần giới đất 3.5.1 Các giải pháp cải thiện tính chất đất Các giải pháp cải thiện tính chất đất giúp cho thảm thực vật phát triển tốt mà cịn góp phần làm giảm nguy xói mịn Đề tài đƣa số giải pháp cải thiện tính chất đất nhƣ sau: - Duy trì, bảo vệ vật rơi rụng dƣới tán rừng, tạo điều kiện cho vật rơi rụng phân hủy; - Trồng theo đƣờng đồng mức để hạn chế xói mịn, qua bảo vệ độ phì đất; - Duy trì bụi thảm tƣơi; - Phát triển thực vật che phủ cải tạo đất cách đƣa số loại có tính chất cải tạo đất vào trồng nhƣ: Muồng nhọn, Cốt khí, Muồng ba lá, Muồng muồng Khi chăm sóc nên cắt lá, cành che phủ để cải tạo đất lấp vào xung quanh gốc kết hợp với xới đất vun gốc tạo nguồn bổ sung chất hữu cho cây, nhằm tăng độ ẩm cho đất đồng thời tăng hàm lƣợng mùn đất - Xúc tiến phân giải tầng thảm mục nhƣ phủ dục, tỉa thƣa, xếp loại đá kiềm tầng thảm mục, tác động giới biện pháp tốt để nâng cao hàm lƣợng mùn đất qua góp phần cải tạo tính chất đất 3.5.2 Các giải pháp cải thiện độ xốp đất Các giải pháp tác động vào đất rừng để làm tăng độ xốp đất việc làm tăng trị số độ xốp tổng số, cải thiện tỷ lệ độ xốp mao quan phi mao quản đất Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 73 Một số biện pháp nhằm nâng cao độ xốp đất: - Cuốc xới đất vào thời gian độ ẩm khơng khí cao, nhằm làm tăng độ xốp ngồi mao quản cho đất - Bón phân hữu để cải tạo thành phần giới đất - Ni giun đất đống đất giun đùn lên mặt đất thức ăn mà giun thải sau tiêu hóa - chỗ chất thải nguồn dinh dƣỡng dồi cho trồng, chúng chứa nhiều khống chất Giun chui vào đất làm cho đất có nhiều khe hở, làm tăng độ xốp đất Biện pháp nên thực giai đoạn trồng rừng Lƣu ý, thả giun nên dùng cành khô rụng thảm mục để phủ lên, thả vào lúc chiều tối - Phối hợp loại trồng hợp lý cũng giúp cải thiện độ xốp đất Biện pháp đơn giản phổ biến trƣớc trồng thực xới đất, có điều kiện thực làm đất diện rộng 3.5.3 Các giải pháp cải thiện độ dày tầng đất Độ dày tầng đất nhân tố thuộc tính đất, độ dày tầng đất đƣợc dày lên nhờ hoạt động canh tác kiểm sốt xói mòn Giải pháp để cải thiện độ dày tầng đất cần phải canh tác hợp lý, kiểm soát đƣợc xói mịn nhƣ: trồng theo đƣờng đồng mức, khơng để bề mặt đất tình trạng bị " quét sạch" Mỗi loại có đặc tính sinh vật học khác nhƣng sinh trƣởng phân bố chúng có liên quan mật thiết với điều kiện ngoại cảnh, trƣớc tiên liên quan tới độ dày tầng đất Vì cần phải kết hợp loại trồng hợp lý góp phần nâng cao độ dày tầng đất 3.5.4 Các giải pháp cải thiện bề mặt đất Bề mặt đất bao gồm thành phần là: vật rơi rụng, thảm thực vật bụi thảm tƣơi Do đó, biện pháp nhằm cải thiện bề mặt đất cũng biện pháp cải thiện thành phần bề mặt đất Cũng giống nhƣ cải thiện độ xốp, việc bảo vệ bề mặt đất cũng đƣợc thực cách kiểm sốt khơng cho tác động từ bên ngồi vào, nhƣng cũng giải pháp khơng mang lại hiệu nhanh chóng Vì thế, việc bảo vệ bề mặt đất cũng cần phải có biện pháp hữu hiệu hơn: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 74 - Tránh không thu gom lƣợng vật rơi rụng, để vật rơi rụng phân hủy tự nhiên, ý tầng che phủ đất nơi có độ dốc lớn; - Biện pháp giữ ẩm chống hạn cho đất: Với địa hình dốc, độ ẩm không cao, mùa khô khốc liệt kéo dài dẫn đến tình trạng bị chất thiếu nƣớc Vì vậy, biện pháp giữ ẩm, chống hạn cho trồng việc cần thiết - Đƣa vào trồng địa khơng góp phần cải thiện đất mà cịn có hiệu mặt sinh thái Các giải pháp đƣợc đề xuất đòi hỏi thời gian thực khác với mức độ đầu tƣ kinh phí, nhân lực khác Vì thế, muốn nâng cao trì khả thấm nƣớc đất tốt nên có kết hợp hài hịa kiến thức địa với giải pháp kỹ thuật khoa học Để thực thành công biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng nhằm phục hồi phát triển rừng thiết phải tiến hành đồng thời giải pháp mang tính kinh tế xã hội, đặc biệt việc tuyên truyền tầm quan trọng rừng đời sống xã hội ngƣời khu vực Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 75 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1.1 Kết luận 1.1.1 Điều kiện lập địa khu vực nghiên cứu a Thảm thưc vật: Đề tài nhận thấy có khác biệt tƣơng đối rõ nét đặc điểm cấu trúc lâm phần - Rừng tự nhiên IIA: Tầng cao với loài chủ yếu Cọ, Vầu, trám, Bồ Đề, Kháo, Giổi, Chẹo Tía, Sơn, Dẻ, Mật Gấu, Thành Ngạnh … Tầng cao rừng tự nhiên IIA có mật độ tƣơng đối dầy, tham gia cấu trúc lâm phần chủ yếu loài gỗ tạp, có đƣờng kính nhỏ nhƣng thành phần lồi tƣơng đối nhiều, loài chủ yếu rụng nửa rụng Độ che phủ tầng cao cao 76% Tầng bụi thảm tƣơi với loại nhƣ: Cỏ lào, Lấu, Thao Kén, Dây Gắm, Dây Mật, Chó Đẻ… - Rừng trồng: tầng cao với loại chủ yếu là: Keo tràm, Keo tai tƣợng Tầng cao có mật độ tƣơng đối dầy, tham gia cấu trúc lâm phần chủ yếu lồi trồng đƣờng kính tƣơng đối nhƣng độ che phủ chƣa cao khoảng 50% Tầng bụi thảm tƣơi với loại nhƣ: Dƣơng Xỉ, Cỏ lào, Chó đẻ, Cỏ may … - Trảng bụi: Chiều cao bình quân câu bụi biến động từ 0,4 – 1,5m, độ che phủ bình quân 95% Với loại chủ yếu là: Mua, Cỏ lào … b.Chế độ mưa: Lƣợng mƣa tháng có chênh lệnh rõ rệt Lƣợng mƣa nhỏ năm tháng 11(0,5 - 3,1 mm) Các tháng có lƣợng mƣa lớn tập trung vào từ tháng - tháng 9, cao vào tháng với lƣợng mƣa từ 568,8 206,5mm Khoảng thời gian đề tài nghiên cứu thời gian mùa xuân chủ yếu mƣa mƣa phùn, mƣa rào nên lƣợng mƣa cƣờng độ mƣa nhỏ Lƣợng mƣa từ 4,4 mm - 10,88mm Cƣờng độ mƣa dao động từ 0,07 - 0,10 mm/h Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 76 c Tính chất đất: - Dung trọng rừng tự nhiên thấp sau rừng trồng cuối trảng bụi, điều có nghĩa đất rừng tự nhiên có hàm lƣợng mùn độ xốp cao Dung trọng đất tầng mặt thấp đất tầng phía dƣới nghĩa đất tầng mặt có hàm lƣợng mùn độ xốp cao - Tỷ trọng tăng dần theo thứ tự rừng tự nhiên < rừng trồng < trảng bụi theo chiều sâu tầng đất, xuống sâu tỷ trọng tăng nghĩa hàm lƣợng chất hữu đất giảm - Độ xốp giảm dần theo thứ tự rừng tự nhiên > rừng trồng > trảng bụi theo chiều sâu tầng đất xuống sâu độ xốp giảm - Độ ẩm tăng dần theo thứ tự rừng tự nhiên < rừng trồng < trảng bụi 1.1.2 Đặc trưng thấm nước đất rừng a Tốc độ thấm nước ban đầu: Tốc độ thấm nƣớc ban đầu trạng thái thảm thực vật xếp theo thứ tự giảm dần: Rừng tự nhiên IIA > rừng trồng > trảng bụi Tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất tỉ lệ thuận với độ xốp tầng đất mặt tỉ lệ nghịch với độ ẩm ban đầu đất Đất tơi xốp, tốc độ thấm nƣớc ban đầu nhanh, độ ẩm ban đầu lớn tốc độ thấm nƣớc chậm b.Tốc độ thấm nước ổn định: Trong trạng thái thảm thực vật, đất trạng thái rừng tự nhiên IIA có tốc độ thấm ổn định cao sau đến đất trạng thái rừng trồng thấp đất trạng thái trảng bụi Tốc độ thấm nƣớc ổn định tỷ lệ thuận với độ xốp bình quân với độ dày tầng đất c Quá trình thấm nước: Tổng lƣợng thấm trạng thái thảm thực vật xếp theo thứ tự giảm dần nhƣ sau: Rừng tự nhiên IIA > rừng trồng > trảng bụi 1.1.3 Quá trình giữ nước: * Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hổng mao quản Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 77 Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hở mao quản đất trạng thái rừng có khác biệt tƣơng đối lớn Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hở mao quản đất rừng tự nhiên IIA lớn sau đất rừng trồng Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hở mao quản đất trảng bụi thấp * Lượng nước giữ tiềm tàng khe hổng mao quản Lƣợng nƣớc giữ tiềm tàng khe hổng mao quản đất dƣới trạng thái rừng tự nhiên IIA lớn nhất, tiếp đến trạng thái rừng trồng thấp đất trảng bụi *Lượng nước bão hịa tiềm tàng Lƣợng nƣớc đƣợc tính tổng lƣợng nƣớc chứa khe hổng mao quản Kết đƣợc xếp theo thứ tự giảm dần nhƣ sau: Rừng tự nhiên IIA > rừng trồng > trảng bụi * Lƣợng nƣớc chứa hữu hiệu tiềm tàng Đất trạng thái rừng tự nhiên IIA có dung lƣợng chứa nƣớc hữu hiệu lớn nhất, tiếp rừng trồng thấp đất trảng bụi 1.2 Đề nghị Nghiên cứu khả thấm giữ nƣớc đất có ý nghĩa quan trọng lĩnh vực bảo vệ môi trƣờng quản lý tài nguyên nƣớc Mặt khác việc nghiên cứu góp phần quan trọng việc dự báo lũ rừng, hạn chế dịng chảy bề mặt, chống xói mịn đất Vì xác định khả thấm giữ nƣớc đất cần thiết Do việc nghiên cứu đề tài nhiều hạn chế, mong muốn điều kiện cho phép sâu nghiên cứu nữa, để bao quát toàn khu vực - Các biện pháp kỹ thuật nhằm cải thiện khả thấm đất cần đƣợc áp dụng cho địa bàn nghiên cứu - Các quan quản lý cần tăng cƣờng thêm chƣơng trình “phủ xanh đồi trọc” , “giao đất giao rừng” cho dân để tăng diện tích rừng giảm diện tích đất trống đồi trọc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO I TIẾNG VIỆT Vu Chí Dân, Christoph Peisert, Dƣ Tân Hiểu (2001), “Sổ tay rừng bảo vệ nguồn nước”, Đại học lâm nghiệp Bắc Kinh, Trung Quốc, (Trần Văn Mão lƣợc dịch), Tài liệu tham khảo Bộ môn Lâm sinh, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Vu Chí Dân Vƣơng Lễ Tiên (2001), “Nghiên cứu hiệu rừng nuôi dưỡng nguồn nước”, Đại học lâm nghiệp Bắc Kinh, Trung Quốc, (Nguyễn Tiến Nghên dịch), Tài liệu tham khảo Bộ môn Lâm sinh, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Điển (2006), “Nghiên cứu khả giữ nước số thảm thực vật vùng phịng hộ thủy điện tỉnh Hịa Bình”, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Hà Tây Phạm Văn Điển (2009), “Chức phòng hộ nguồn nước rừng” NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2009 Phạm Văn Điển, Phạm Ngọc Tuấn (2008), “Nghiên cứu đặc trưng thấm nước đất số trạng thái thảm thực vật vùng hồ thủy điện Hòa Bình”, tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn 2008 Nguyễn Thế Đặng tác giả (2006), “Giáo trình đất trồng trọt”, Trƣờng Đại học Nơng lâm Thái Nguyên Lê Thị Hồng Hiên (2010), “Đánh giá công tác quản lý đất đai theo 13 nội dung địa bàn xã Bộc Nhiêu, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên”, Luận văn tốt nghiệp khoa Tài nguyên Môi trƣờng, Đại học Nông lâm Thái Nguyên Dƣ Tân Hiểu (1991), “Những tiến triển bình luận vấn đề nghiên cứu thấm nước mưa đất sản sinh dòng chảy”, (Trần Văn Mão lƣợc dịch), Tài liệu tham khảo Bộ môn Lâm sinh, trƣờng Đại học Lâm nghiệp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 79 Nguyễn Thế Hùng, Đàm Xuân Vận (2008), “Bài giảng phương pháp nghiên cứu thống kê môi trường”, Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên 10 Nguyễn Thị Thúy Hƣờng (2009), “Nghiên cứu khả thấm nước đất số mơ hình sử dụng đất khác huyện Lương Sơn Tỉnh Hịa Bình”, Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp 11 Phùng Văn Khoa (1997), Nghiên cứu đặc điểm thủy văn rừng thông đuôi ngựa khu vực rừng Luốt, Xuân Mai, Hà Tây'', Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp 12 Đỗ Thị Lan, Đỗ Thị Bắc (2005), “Thực trạng giải pháp chủ yếu nhằm nâng cao hiệu sử dụng đất dốc xã Địa Linh, huyện Ba Bể, Bắc Kạn” Tạp chí khoa học đất số 22, 2005; 13 Lê Hồng Liên (2004), "Nghiên cứu đặc trưng thấm giữ nước đất rừng xã Vầy Nưa, Đà Bắc, Hòa Bình", Khóa luận tốt nghiệp năm 2004 14 Nguyễn Ngọc Lung Võ Đại Hải (1997), “Kết bước đầu nghiên cứu tác dụng phòng hộ nguồn nước số thảm thực vật nguyên tắc xây dựng rừng phịng hộ nguồn nước”, Nhà xuất Nơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 15 Đặng Văn Minh tác giả (2006), “Giáo trình đất Lâm nghiệp” NXB Nông nghiệp, Hà Nội 16 Vũ Thị Quỳnh Nga (2009), “Nghiên cứu đặc trưng thấm giữ nước tiềm tàng đất rừng Núi Luốt, Xuân Mai, Hà Nội” Luận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp 17 Nguyễn Thị Bích Ngọc (2005), "Nghiên cứu đặc trưng thấm giữ nước đất rừng xã Vầy Nưa, Đà Bắc, Hịa Bình", Khóa luận tốt nghiệp năm 2005 18 Nguyễn Viết Phổ (1992), “ Các vấn đề thủy văn rừng nhiệt đới”, Tạp chí Lâm nghiệp, Bộ Lâm nghiệp 1992 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 80 19 Đỗ Đình Sâm, Ngơ Văn Quế Vũ Tấn Phƣơng (2005), "Mối liên hệ sử dụng đất phòng hộ đầu nguồn" Tài liệu tham khảo Bộ môn Lâm sinh, trƣờng Đại học Lâm nghiệp 20 Trần Kơng Tấu, Ngơ Văn Phụ, Hồng Văn Huầy (1986), thổ nhưỡng học, tập 2, Nhà xuất Đại Trung học, 1986 21.Vƣơng Lễ Tiên, Lý Á Quang (1991), “ Nghiên cứu tác dụng điều tiết lũ lụt rừng thuộc vùng núi Bắc Kinh”, (Trần Văn Mão lƣợc dịch), 22 Trạm khí tƣợng Thái Nguyên (2011), “ Tổng lượng mưa tháng năm 2009 - 2011” 23 Ủy ban nhân dân huyện Định Hóa (2011) "Báo cáo tình hình thực nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2010" II TIẾNG ANH 24 Bonell M (1993), “Progeress in the understanding of runoff generation dynamics in forests”, Journal of hydrology, 1993 25 Bruijnzeel L.A (1990), Hydrology of moist tropical forests and effects types in the Luquillo knowledge review, The Netherlands 26 Lee Macdolanld, John D stednick (2003), forest and water: a state of the review for Colorado, State University 2003; Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -   - ĐỒN TRƢỜNG SƠN µ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THẤM VÀ GIỮ NƢỚC TIỀM TÀNG CỦA ĐẤT RỪNG HUYỆN ĐỊNH HOÁ, THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa... trực tiếp PGS TS Đỗ Thị Lan, tiến hành nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu khả thấm giữ nước tiềm tàng đất rừng huyện Định Hoá, Thái Nguyên" Mục tiêu nghiên cứu 2.1.Mục tiêu chung Cung cấp sở khoa... CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu thấm giữ nƣớc tiềm tàng đất rừng dƣới trạng thái rừng phân bố chủ yếu đặc trƣng huyện Định Hoá rừng tự nhiên IIA, Trảng bụi IB, rừng trồng RT 2.2