Diện tích rừng của huyện Định Hoá có xu hướng giảm mạnh. Điều này đã gây ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái và môi trường trong khu vực. Cụ thể năm 2008 vừa qua trên địa bàn huyện Định Hoá đã xảy ra các trận lũ rừng lớn gây thiệt hại trầm trọng về con người và tài sản của người dân nghèo nơi đây.
Đỗ Thị Lan Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 86(10): 149 - 152 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THẤM NƯỚC CỦA ĐẤT RỪNG TẠI XÃ BỘC NHIÊU – HUYỆN ĐỊNH HÓA – TỈNH THÁI NGUYÊN Đỗ Thị Lan*, Đồn Trường Sơn, Nguyễn Thị Thủy Trường Đại học Nơng lâm – ĐH Thái Ngun TĨM TẮT Diện tích rừng huyện Định Hố có xu hƣớng giảm mạnh Điều gây ảnh hƣởng lớn đến hệ sinh thái môi trƣờng khu vực Cụ thể năm 2008 vừa qua địa bàn huyện Định Hoá xảy trận lũ rừng lớn gây thiệt hại trầm trọng ngƣời tài sản ngƣời dân nghèo nơi Mất rừng nguyên nhân việc suy giảm khả giữ nƣớc tức thời lâu dài , việc nghiên cƣ́u về khả thấm nƣớc đất loại rừng khác nhằm đánh giá khả giữ nƣớc kiểu rừng với dự báo lũ rừng cần thiết Do đề tài tiến hành nghiên cứu khả thấm nƣớc đất rừng xã Bộc Nhiêu, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên Sau thời gian tiến hành nghiên cứu, kết thu đƣợc nhƣ sau: Tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất rừng trồng keo dao động từ 7,37 mm/phút - 6,43 mm/ phút đất trống dao động từ 2,74 mm/phút - 3,24 mm/phút Tốc độ thấm nƣớc ổn định đất rừng trồng keo dao động từ 0,88mm/phút - 1,92 mm/phút đất trống dao động từ 0,19 mm/phút - 0,28mm/phút Tốc độ thấm nƣớc tỷ lệ thuận với độ xốp đất tỷ lệ nghịch với độ ẩm đất Từ khóa: khả thấm nƣớc, tính thấm, đất rừng ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhƣ̃ng năm qua , việc quản lý và sƣ̉ dụng bền vững đất canh tác đặc biệt vùng đất dốc chƣa đƣợc quan tâm đúng mƣ́c và vẫn là bài toán làm đau đầu các nhà quản lý Hàng trăm hecta rừng bị tàn phá hàng năm làm cho diện tích đất trống đồi núi trọc ngày tăng hoặc thay vào đó là nhƣ̃ng diện tí c h rƣ̀ng trồng kém chất lƣợng , khả bảo vệ đất thấp Diện tích rừng huyện Định Hố có xu hƣớng giảm mạnh Hậu năm 2008 vừa qua huyện Định Hoá xảy trận lũ rừng lớn gây thiệt hại lớn tài sản nhƣ tính mạng ngƣời dân nghèo nơi Việc nghiên cƣ́u về khả thấm nƣớc đất rừng để nhằm hạn chế xói mịn dự báo lũ rừng cần thiết PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Bố trí thí nghiệm Đề tài nghiên cứu lập thí nghiệm (Ô TN) phân bố khu vực nghiên cứu đất rừng trồng Ô TN khu vực đất trống Ô TN Ô TN khu vực đất trống mẫu so sánh với Ô TN đất rừng trồng khả Tel: 0983640105 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên thấm nƣớc hai trạng thái thảm thực vật rừng khác Phương pháp đo đạc lấy mẫu thực địa phân tích phịng thí nghiệm Mẫu đất đƣợc lấy điểm phân bố theo ô thí nghiệm Độ sâu lấy mẫu đất lần lƣợt là: 0-20 cm 20- 40 cm Mẫu đất sau đƣợc lấy đƣợc cho vào dụng cụ riêng biệt để bảo quản hong khơ, phân tích Nội dung phân tích đất Xác định tính chất vật lý đất Đề tài nghiên cứu độ ẩm, dung trọng, tỷ trọng độ xốp đất Mẫu đất đƣợc lấy ống dung trọng để xác định đồng thời tiêu Mỗi vị trí đo thấm lấy mẫu đất (trƣớc đo thấm, gần điểm đo thấm) ống dung trọng (kích thƣớc: cao 10 cm, đƣờng kính cm) Nghiên cứu đặc trưng thấm nước đất Tốc độ thấm nƣớc đất đƣợc xác định phƣơng pháp sử dụng ống vòng khuyên Tại thí nghiệm đặt cặp ống lồng vào vị trí điển hình, đƣờng kính bên ống nhỏ 20 cm, đƣờng kính bên ống to 30 cm, chiều cao ống 35 cm Các ống đƣợc vạch phía Tại vị trí nghiên cứu khả thấm, đóng vịng sắt sâu xuống 20 cm Dùng bình đong nƣớc tƣới nƣớc từ từ vào 149 http://www.lrc-tnu.edu.vn Đỗ Thị Lan Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ vịng khun, ln giữ lớp nƣớc đầy cm phía tầng đất mặt Sau thời gian phút tiếp tục đổ nƣớc vào vòng khuyên, vào lƣợng nƣớc khởi đầu sau tiếp nƣớc ống đong để xác định nƣớc thấm KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Đặc trƣng thấm nƣớc đất rừng đƣợc biểu qua tốc độ thâm nhập nƣớc vào đất qua bề mặt đất Tốc độ thấm nước ban đầu Tốc độ thấm nƣớc ban đầu (V0, mm/ phút) tiêu quan trọng phản ánh đặc trƣng thấm nƣớc đất rừng Căn vào kết nghiên cứu thực tế, tốc độ thấm nƣớc khởi đầu đƣợc tính giá trị trung bình V0 (tốc độ thấm trung bình phút đầu) Bảng Tốc độ thấm nƣớc ban đầu bình qn địa điểm nghiên cứu Ơ TN Tốc độ thấm nước ban đầu (V0 , mm/phút) Trạng thái rừng Rừng trồng keo 7,26 Rừng trồng keo 7,37 Rừng trồng keo 6,43 Đất trống 2,74 Đất trống 3,24 Đất trống 2,94 Ghi chú: Thời gian đo tốc độ thấm nước ban đầu phút Đề tài nghiên cứu trạng thái thảm thực vật là: đất rừng trồng keo đất trống Tại trạng thái thảm thực vật, đề tài xác định tốc độ thấm nƣớc ban đầu vị trí khác Kết đƣợc tổng hợp bảng 86(10): 149 - 152 Nhận xét: Tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất rừng trồng keo dao động từ 7,37 mm/phút 6,43 mm/ phút Tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất trống dao động từ 2,74 mm/phút - 3,24 mm/phút Nhƣ tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất rừng trồng keo cao gấp lần so với tốc độ thấm nƣớc khu vực đất trống Tốc độ thấm nước ổn định Tốc độ thấm nƣớc ổn định đất (Vc, mm/phút) tốc độ thấm đất đƣợc cung cấp đủ nƣớc tầng đất mặt bão hòa nƣớc Khi đất đạt đến tốc độ thấm ổn định tốc độ thấm nhỏ cƣờng độ mƣa, dòng chảy bề mặt đƣợc tạo cùng với việc trơi vật chất xói mịn Qua bảng số liệu ta thấy tốc độ thấm nƣớc ổn định thời gian thấm khu vực đất trống thấp so với tốc độ thấm nƣớc thời gian thấm ổn định trạng thái đất rừng trồng (0,88mm/phút - 1,92 mm/phút) Qua ta thể thấy thảm thực vật đóng vai quan trọng ảnh hƣởng đến khả thấm nƣớc đất rừng Ảnh hưởng số nhân tố đến khả thấm nước đất rừng Từ bảng 3, ta xây dựng đƣợc phƣơng trình tƣơng quan biểu thị mối quan hệ tốc độ thấm nƣớc ổn định (Vc mm/phút) với độ xốp đất (X%) độ ẩm đất (A%), sử dụng hàm dạng tuyến tính Mối tương quan tốc độ thấm ổn định độ xốp đất Kết phƣơng trình tƣơng quan biểu thị mối quan hệ tốc độ thấm nƣớc ổn định (Vc , mm/phút) với độ xốp đất(X%) nhƣ sau: Vc = -9,28 + 0,19 X% Với R2 = 0,92 Bảng Tốc độ thời gian thấm nƣớc ổn định đất Ô TN Trạng thái rừng Tốc độ thấm nước ổn định Vc (mm/phút) Thời gian đạt đến Vc (phút) Rừng trồng keo 1,13 50 Rừng trồng keo 1,92 50 Rừng trồng keo 0,88 45 Đất trống 0,28 30 Đất trống 0,19 25 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 150 http://www.lrc-tnu.edu.vn Đỗ Thị Lan Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ Đất trống 86(10): 149 - 152 0,22 30 Bảng Tốc độ thấm nƣớc ổn định số nhân tố ảnh hƣởng Trạng thái rừng Ô TN Vc (mm/phút) Độ xốp (X%) Độ ẩm (A%) Rừng trồng keo 1,13 53,42 23,75 Rừng trồng keo 1,92 56,28 21,63 Rừng trồng keo 0,88 53,99 21,11 Đất trống 0,28 48,86 24,56 Đất trống 0,19 48,68 23,71 Đất trống 0,22 48,46 22,43 Dựa vào bảng số liệu phƣơng trình tƣơng quan Vc - X% , ta thấy: 60 Mối tương quan Vc- X% Nhận xét: Dựa vào bảng số liệu phƣơng trình tƣơng quan Vc - A% , ta thấy: - Với A% = 24,56% Vc = 0,31mm/phút - Với A%= 21,11% Vc = 1,21 mm/phút Mối tương quan Vc - A% R² = 0.9193 X% 55 X 50 25 24 A A% 23 22 45 Vc1(mm/phut) Hình Biểu đồ thể mối tƣơng quan V c X% - Rừng trồng Vc = -9,28 + 0,19 X%, với X% = 56,28% Vc = 1,41 mm/phút - Đất trống Vc = -9,28 + 0,19 X%, với X% = 48,86% Vc = 0,003 mm/phút Nhƣ độ xốp đất rừng trồng lớn đất trống mà tốc độ thấm nƣớc khu vực đất rừng trồng cao đất trống Qua phƣơng trình tƣơng quan Vc - X% ta thấy tốc độ thấm nƣớc tỷ lệ thuận với độ xốp đất nghĩa Đất tơi xốp tốc độ thấm nƣớc đất cao ngƣợc lại Mối tương quan tốc độ thấm ổn định độ ẩm đất Phƣơng trình tƣơng quan biểu thị mối quan hệ tốc độ thấm nƣớc ổn định (Vc , mm/phút) với độ ẩm đất(A%) nhƣ sau: Vc = 6,70 - 0,26 A% với R2 = 0,26 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 R² = 0.2629 20 Vc1(mm/phut) Hình Biểu đồ thể mối tƣơng quan V c A% Tốc độ thấm nƣớc tỷ lệ nghịch với độ ẩm ban đầu đất, độ ẩm cao tốc độ thấm nƣớc nhỏ Vì độ chặt (R2 = 0,26) tƣơng quan thấp yếu tố thứ yếu so với độ xốp đất Quá trình thấm nước đất rừng Đề tài sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm trình thấm nƣớc ống vòng khuyên trạng thái đất rừng trồng keo đất trống Sau thời gian 60 phút tiến hành cho thấm nƣớc qua ống vòng khuyên thu đƣợc kết đƣợc thể bảng Nhận xét: Đất rừng trồng keo có lƣợng nƣớc thấm dao động từ 141,02 - 213,93 mm đất trống có lƣợng nƣớc thấm dao động từ 47,64 151 http://www.lrc-tnu.edu.vn Đỗ Thị Lan Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ - 48,54 mm Từ thấy đất rừng trồng keo có khả thấm nƣớc tốt nhiều lần 86(10): 149 - 152 so với đất trống Bảng Tổng lƣợng nƣớc thấm thực tế Trạng thái rừng Ô TN Tốc độ thấm nước ban đầu (V0 , mm/phút) Tốc độ thấm nước ổn định Vc (mm/phút) Tổng lượng nước thấm đo thực tế (mm) Rừng trồng keo 7,26 1,13 152,59 Rừng trồng keo 7,37 1,92 213,93 Rừng trồng keo 6,43 0,88 141,02 Đất trống 2,74 0,28 48,54 Đất trống 3,24 0,19 48,51 Đất trống 2,94 0,22 47,64 KẾT LUẬN Tốc độ thấm nước ban đầu: Tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất rừng trồng keo dao động từ 7,37 mm/phút - 6,43 mm/ phút Tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất trống dao động từ 2,74 mm/phút - 3,24 mm/phút Tốc độ thấm nƣớc ban đầu đất trừng trồng keo cao so với tốc độ thấm nƣớc khu vực đất trống [4] 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 Tốc độ thấm nước ổn định: Tốc độ thấm nƣớc ổn định thời gian thấm khu vực đất trống thấp so với tốc độ thấm nƣớc thời gian thấm ổn định trạng thái đất rừng trồng (0,88mm/phút - 1,92 mm/phút) Tương quan tốc độ thấm nước nhân tố ảnh hưởng: Phƣơng trình tƣơng quan biểu thị mối quan hệ tốc độ thấm nƣớc ổn định (Vc mm/phút) với độ xốp đất (X%) độ ẩm đất (A%) Tốc độ thấm nƣớc tỷ lệ thuận với độ xốp đất(X%) tỷ lệ nghịch với độ ẩm đất (A%) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Thị Lan, Nguyễn Tuấn Anh Hoàng Tiến Hà (2010): Ứng dụng hệ thống thơng tin địa lý mơ hình hố nghiên cứu xói mịn đất huyện Sơn Động, Bắc Giang, Tạp chí NN&PTNN11-2010, T162-166 [2] 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 [3] 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 152 http://www.lrc-tnu.edu.vn Đỗ Thị Lan Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 86(10): 149 - 152 SUMMARY STUDY OF WATER PERMEABILITY OF FOREST LAND IN BOC NHIEU COMMUNE - DINH HOA DISTRICT – THAI NGUYEN PROVINCE Do Thi Lan, Doan Truong Son, Nguyen Thi Thuy Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry The forest area in Dinh Hoa district tends to decrease over time Consequently, in 2008 in Dinh Hoa district recently took place the great flood forests serious damage to property as well as the lives of poor people here The study of water absorption capacity of forest land to reduce erosion and forest flood forecasting is essential today Thus subjects studied water permeability of forest land in Boc Nhieu commune, Dinh Hoa district, Thai Nguyen province After the period studied, the results are as follows: initial water absorption rate of Acacia plantation land ranges from 7,37 mm/min – 6,43 mm/min and the vacant land ranging from 2,74 mm /min – 3,24 mm/min Waterproof speed stability of the Acacia forests range from 0,88mm/min – 1,92 mm/min and the vacant land ranging from 0,19mm / – 0,28 mm/min Soil water infiltration speed proportional to the porosity of the soil and is inversely proportional to soil moisture Key words: water permeability, permeability, forest land Tel: 0983640105 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 153 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... 6,43 Đất trống 2,74 Đất trống 3,24 Đất trống 2,94 Ghi chú: Thời gian đo tốc độ thấm nước ban đầu phút Đề tài nghiên cứu trạng thái thảm thực vật là: đất rừng trồng keo đất trống Tại trạng thái. .. Đại học Lâm nghiệp Tốc độ thấm nước ổn định: Tốc độ thấm nƣớc ổn định thời gian thấm khu vực đất trống thấp so với tốc độ thấm nƣớc thời gian thấm ổn định trạng thái đất rừng trồng (0,88mm/phút... nƣớc vào đất qua bề mặt đất Tốc độ thấm nước ban đầu Tốc độ thấm nƣớc ban đầu (V0, mm/ phút) tiêu quan trọng phản ánh đặc trƣng thấm nƣớc đất rừng Căn vào kết nghiên cứu thực tế, tốc độ thấm nƣớc