Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng cao su đến một số tính chất thủy văn của đất tại huyện sìn hồ tỉnh lai châu

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình đào tạo kỹ sư hệ quy trường Đại học Lâm nghiệp khố 2007 - 2011, tơi đồng ý Nhà trường, Khoa Quản lý tài nguyên rừng Môi trường, môn Quản lý môi trường cho phép thực khoá luận tốt nghiệp "Nghiên cứu ảnh hưởng rừng trồng Cao su đến số tính chất thủy văn đất huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu”, hướng dẫn PGS.TS Vương Văn Quỳnh Sau ba tháng thực đến khố luận tơi hồn thành Nhân dịp này, cho phép gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy cô giáo giảng dạy năm học vừa qua, đặc biệt PGS.TS Vương Văn Quỳnh người tận tình hướng dẫn tơi hồn thành khố luận Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy, cô khoa QLTNR&MT, anh (chị) Viện sinh thái Rừng Mơi trường tồn thể cán bộ, công nhân Công ty cổ phần cao su Lai Châu II giúp đỡ suốt q trình thực đề tài Do thân có hạn chế định chuyên môn thực tế, thời gian hồn thành khơng nhiều nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp thầy, bạn để khố luận hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Xuân Mai, ngày 10 tháng năm 2011 Sinh viên thực Vũ Thị Thu Quỳnh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN BẢNG NHỮNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TĨM TẮT KHĨA LUẬN ĐẶT VẤN ĐỀ .1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Trên giới 1.1.1 Nguồn gốc, xuất xứ Cao su 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Cao su 1.2 Tại Việt Nam 1.2.1 Lịch sử Cao su Việt Nam 1.2.2 Tình hình nghiên cứu Cao su Chƣơng 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 14 2.1.1 Mục tiêu chung 14 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 14 2.2 Nội dung nghiên cứu 14 2.3 Giới hạn nghiên cứu 14 2.4 Phương pháp nghiên cứu 15 2.4.1 Phương pháp luận 15 2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 16 2.4.2.1 Phương pháp kế thừa tài liệu 16 2.4.2.2 Phương pháp điều tra thực nghiệm 16 2.4.2.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng cao su thảm thực xung quanh 17 2.4.2.2.2 Nghiên cứu số tính chất vật lý đất 20 2.4.2.3 Phương pháp điều tra xã hội học 21 2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 21 2.4.3.1 Đối với số liệu lâm học 21 2.4.3.2 Đối với số liệu thổ nhưỡng 21 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU .24 3.1 Điều kiện tự nhiên 24 3.1.1 Vị trí địa lý 24 3.1.2 Địa hình 24 3.1.3 Thổ nhưỡng – Địa chất 25 3.1.4 Thực vật 25 3.1.5 Nguồn nước 25 3.1.6 Các yếu tố khí hậu 25 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 26 3.2.1 Dân số, lao động 26 3.2.2 Tiềm kinh tế 27 Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 29 4.1 Đặc điểm cấu trúc rừng Cao su trạng thái rừng đối chứng 29 4.1.1 Mật độ rừng 31 4.1.2 Đường kính rừng 32 4.1.3 Đường kính tán tầng cao 34 4.1.4 Chiều cao vút rừng 35 4.1.5 Độ tàn che, che phủ thảm khô trạng thái rừng 36 4.1.6 Đặc điểm thực vật tầng thấp 40 4.2 Đặc điểm đất trạng thái rừng 43 4.2.1 Bề dầy tầng đất 43 4.2.2 Độ xốp 45 4.2.3 Độ ẩm đất 47 4.3 Khả giữ nước rừng 48 4.3.1 Dung tích chứa nước trạng thái rừng 50 4.3.2 Chỉ số giữ nước trạng thái rừng 55 4.4 Đề xuất số giải pháp hạn chế tác động tiêu cực đến tính chất thủy văn đất rừng Cao su 60 Chƣơng 5: KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ 63 5.1 Kết luận 63 5.2 Tồn 65 5.3 Khuyến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU BẢNG NHỮNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT Thứ tự Nghĩa ký hiệu Ký hiệu BDTĐ Bề dầy tầng đất CP Che phủ d Tỷ trọng Dt Đường kính tán D1.3 Đường kính vị trí 1.3 m DT, D Dung trọng đất DTCN Dung tích chứa nước đất ĐX, X% Độ xốp đất Hdc Chiều cao cành 10 HSBĐ Hệ số biến động 11 Htb Chiều cao trung bình 12 Hvn Chiều cao vút 13 N Mật độ trồng 14 Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp Phát triển nơng thơn 15 ODB Ơ dạng 16 OTC Ô tiêu chuẩn 17 PHSNR Phục hồi sau nương rẫy 18 R Hệ số tương quan 19 STC Sai tiêu chuẩn 20 TB Trung bình 21 TC Tàn che 22 TK Thảm khô 23 TN nghèo, TNN Tự nhiên nghèo 24 TNNK Tự nhiên nghèo kiệt 25 TT Thứ tự 26 W Độ ẩm tương đối đất DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Điều kiện khí hậu Sìn Hồ - Lai Châu 26 Bảng 4.1 Các tiêu điều tra cấu trúc trạng thái rừng 30 Bảng 4.2 Đặc điểm lớp bụi, thảm tươi tái sinh 40 trạng thái rừng 40 Bảng 4.3 Bề dày tầng đất trạng thái rừng 43 Bảng 4.4 Độ xốp đất trạng thái rừng 45 Bảng 4.5 Độ ẩm đất trạng thái rừng 47 Bảng 4.6 Dung tích chứa nước số giữ nước lớp đất mặt 49 (0 - 40 cm) trạng thái rừng 49 Bảng 4.7 Dung tích chứa nước (m3) lớp đất mặt (0 – 40 cm) 50 trạng thái rừng 50 Bảng 4.8 Dung tích chứa nước (m3) rừng Cao su Lai Châu 52 so với trạng thái rừng đối chứng 52 Bảng 4.9 Dung tích chứa nước (m3) rừng Cao su Hà Tĩnh 53 so với trạng thái rừng đối chứng 53 Bảng 4.10 Dung tích chứa nước (m3) rừng Cao su Hà Tĩnh 54 so với rừng Cao su Lai Châu 54 Bảng 4.11 Chỉ số giữ nước trạng thái rừng 55 Bảng 4.12 Chỉ số giữ nước trạng thái rừng Cao su 57 đối chứng Lai Châu 57 Bảng 4.13 Chỉ số giữ nước trạng thái rừng Cao su Hà Tĩnh 58 đối chứng Lai Châu 58 Bảng 4.14 Chỉ số giữ nước trạng thái rừng Cao su Hà Tĩnh 59 Cao su Lai Châu 59 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 Mật độ trạng thái rừng 31 Hình 4.2 Đường kính trung bình tiêu chuẩn 33 Hình 4.3 Đường kính tán trung bình tiêu chuẩn 34 Hình 4.4 Chiều cao vút rừng ô tiêu chuẩn 35 Hình 4.5 Độ tàn che tầng cao ô tiêu chuẩn 36 Hình 4.6 Độ che phủ bụi, thảm tươi thảm khô tiêu chuẩn 37 Hình 4.7 Ảnh minh họa cho trạng thái rừng 42 Hình 4.8 Biến đổi bề dày tầng đất trạng thái rừng 44 Hình 4.9 Biến đổi độ xốp đất trạng thái rừng 46 Hình 4.10 Biến đổi độ ẩm đất trạng thái rừng 48 Hình 4.11 Biến đổi dung tích chứa nước (m3) lớp đất mặt (0 - 40 cm) 51 trạng thái rừng 51 Hình 4.12 Biến đổi số giữ nước qua trạng thái rừng 56 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG  -TÓM TẮT KHĨA LUẬN Tên khóa luận “Nghiên cứu ảnh hưởng rừng Cao su đến số tính chất thuỷ văn đất huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu” Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Thu Quỳnh Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Vƣơng Văn Quỳnh Mục tiêu nghiên cứu 4.1 Mục tiêu chung Góp phần xây dựng sở khoa học cho giải pháp phát triển bền vững rừng Cao su Lai Châu 4.2 Mục tiêu cụ thể + Đánh giá đặc điểm số yếu tố thuỷ văn đất rừng Cao su sở so sánh với trạng thái rừng đối chứng + Xác định nguyên nhân gây nên khác biệt tương đồng đặc điểm thuỷ văn đất rừng Cao su trạng thái rừng đối chứng + Đề xuất giải pháp nâng cao khả giữ nước trạng thái rừng trồng Cao su Nội dung nghiên cứu  Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Cao su, trạng thái rừng đối chứng (rừng chuyển hóa)  Nghiên cứu số tính chất vật lý đất ảnh hưởng đến tính chất thủy văn đất rừng Cao su trạng thái rừng đối chứng  Nghiên cứu khả giữ nước rừng Cao su trạng thái rừng đối chứng  Đề xuất số giải pháp nâng cao khả giữ nước trạng thái rừng trồng Cao su Giới hạn nghiên cứu Đề tài thực địa bàn xã Chăn Nưa, huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu Trong đề tài thuật ngữ: Các trạng thái rừng đối chứng dùng để trạng thái rừng: tự nhiên nghèo kiệt, tự nhiên nghèo, phục hồi sau nương rẫy chuyển đổi sang trồng rừng Cao su địa điểm nghiên cứu Kết nghiên cứu Cấu trúc rừng Đối tượng nghiên cứu đề tài rừng Cao su trạng thái rừng chuyển đổi sang trồng Cao su (rừng nghèo kiệt, rừng nghèo, rừng phục hồi), đặc điểm cấu trúc nhận thấy có khác biệt rõ ràng trạng thái rừng chuyển đổi sang rừng trồng Cao su so với trạng thái rừng trồng Cao su Các trạng thái rừng đối chứng có cấu trúc tầng tán phức tạp đa dạng thành phần lồi, trạng thái rừng trồng Cao su lại có cấu trúc đơn giản, tầng cao có Cao su, bên lớp thảm tươi bụi, thảm mục thấp thưa thớt chịu tác động mạnh biện pháp kỹ thuật q trình chăm sóc kinh doanh rừng Cao su Đặc điểm đất trạng thái rừng - Các tính chất vật lí đất: dung trọng, tỷ trọng, độ xốp độ ẩm trạng thái rừng Cao su nhỏ tuổi trạng thái rừng đối chứng (nghèo, nghèo kiệt, phục hồi) tương đồng chưa có khác biệt lớn - Kết xử lý số liệu độ xốp lớp đất mặt rừng (0 - 40 cm) cho thấy xếp theo thứ tự giảm dần: đạt giá trị cao độ xốp rừng phục hồi đạt 70,5%, rừng cao su Lai Châu độ xốp đạt 64,03%, độ xốp rừng nghèo đạt 61,44%, độ xốp rừng cao su Hà Tĩnh đạt 54,5% có giá trị thấp độ xốp rừng nghèo kiệt đạt 54,22% Dung tích chứa nước trạng thái rừng Qua việc nghiên cứu dung tích chứa nước lớp đất mặt (0 – 40 cm) trạng thái rừng cho số nhận xét: - Phân loại trạng thái rừng theo khả giữ nước giảm dần ta được: trạng thái rừng có khả giữ nước cao rừng phục hồi đạt 2819,98 m3/ha, đến rừng Cao su nhỏ tuổi Lai Châu với 2561,11 m3/ha, rừng nghèo đạt 2457,55 m3/ha, rừng cao su lớn tuổi Hà Tĩnh đạt 2179,81 m3/ha thấp trạng thái rừng tự nhiên nghèo kiệt với 2168,78 m3/ha - Dung tích chứa nước lớp đất mặt rừng Cao su nhỏ tuổi Lại Châu trạng thái rừng đối chứng chưa có khác biệt rõ rệt mặt thống kê - Dung tích chứa nước trạng thái rừng Cao su Hà Tĩnh thấp so với trạng thái rừng Cao su nhỏ tuổi đối chứng Lai Châu, điều khẳng định tiêu chuẩn t Student Chỉ số giữ nước trạng thái rừng Toàn kết nghiên cứu số nước lớp đất mặt (0 – 40 cm) tóm lược lại sau: - Chỉ số giữ nước rừng PHSNR lớn (20,54) giảm dần xuống rừng Cao su Lai Châu (16,91), rừng TNN (15,87), rừng Cao su Hà Tĩnh (12,34) nhỏ rừng TNNK (12,12) - Chỉ số giữ nước rừng Cao su nhỏ tuổi đối chứng Lai Châu tốt rõ ràng so với số giữ nước rừng Cao su nhiều tuổi Hà Tĩnh - Các biện pháp kỹ thuật canh tác áp dụng trinh kinh doanh, khai thác rừng Cao su có tác động tiêu cực định đến tính chất đất rừng làm suy giảm khả giữ nước trạng thái rừng Cao su nhiều tuổi Phụ biểu 07: Độ ẩm tƣơng đối đất Tỉnh Loại rừng Cao su PHSNR Lai Châu TNNK TNN Hà Tĩnh Cao su 40 60 21.73 20 40 25.13 23.43 Wtb (0-40) 23.43 19.97 26.03 24.63 24.73 24.73 29.80 28.50 20.33 26.21 26.21 25.10 24.43 24.10 24.27 25.40 25.53 24.81 24.81 24.33 25.57 26.60 26.40 25.67 26.73 25.88 25.88 25.50 28.63 27.67 25.53 26.30 27.13 26.79 26.79 23.10 24.40 25.00 24.20 24.50 25.30 24.42 24.42 26.20 24.60 26.20 26.13 24.60 24.70 25.41 25.41 23.60 21.57 25.70 26.67 24.40 24.07 24.33 24.33 10 31.30 30.33 28.50 28.20 28.37 29.34 29.34 11 21.57 19.03 15.40 16.77 17.07 17.97 17.97 12 17.77 15.33 16.55 16.55 13 16.57 17.20 13.40 15.72 15.72 14 21.57 15.63 17.77 16.70 17.92 17.92 15 16.97 15.30 15.73 14.67 14.80 14.73 15.37 15.37 16 16.67 14.83 14.20 15.23 15.60 15.80 15.39 15.39 17 33.77 16.50 17.70 15.60 20.89 20.89 18 19.20 35.97 17.90 13.77 21.71 21.71 19 18.60 16.83 17.70 15.93 14.80 16.73 16.77 20 16.87 17.27 14.77 15.53 14.47 15.73 15.73 25.00 21.10 23.05 23.05 25.66 23.96 24.92 24.92 26.32 20.46 23.39 23.39 28.40 27.96 28.18 28.18 22.96 17.54 18.70 18.70 OTC - 20 23.32 17.60 60 80 25.33 23.22 18.12 80 100 26.00 25.08 17.72 100 120 26.43 15.47 28.28 18.28 Wtb Phụ biểu 08: Kết xử lý số liệu đất Phụ biểu 08A: Độ xốp đất trung bình 40 cm lớp đất Rừng Cao su Lai Châu Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 64.02781 2.069946 62.86019 #N/A 4.628539 21.42338 -2.63188 0.163467 10.16396 58.69812 68.86208 320.1391 5.747091 Rừng TNNK Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) Rừng PHSNR Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 70.49962 1.426709 69.9806 #N/A 3.190218 10.17749 2.9491 1.52494 8.417113 67.41941 75.83653 352.4981 3.961179 Rừng TNN 54.21947 0.997409 54.36941 #N/A 2.230273 4.974119 0.988345 0.387689 6.093036 51.37477 57.4678 271.0973 2.76925 Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 61.43885 0.89823 61.86868 #N/A 2.008504 4.034089 3.453051 -1.68284 5.28355 58.02113 63.30468 307.1942 2.493887 Rừng Cao su Hà Tĩnh Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 54.49534 1.822641 55.02974 #N/A 4.075548 16.61009 2.035773 -1.33022 10.51152 47.857 58.36852 272.4767 5.060462 Phụ biểu 08B: Độ ẩm đất trung bình 40 cm lớp đất Rừng Cao su Lai Châu Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 25.0599 1.088969 24.7665 #N/A 2.435009 5.929268 2.839991 1.59736 6.15 23 29.15 125.2995 3.023463 Rừng PHSNR Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 25.9233 1.438778 25.4 #N/A 3.217206 10.35041 0.421884 0.888312 8.233 22.5835 30.8165 129.6165 3.994689 Rừng TNNK Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) Rừng TNN 17.6934 0.775012 16.8835 #N/A 1.73298 3.003219 -0.39144 1.011427 4.1665 16.1335 20.3 88.467 2.151779 Rừng Cao su Hà Tĩnh Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 23.936 1.293157 23.39 #N/A 2.891588 8.36128 1.124093 0.451009 7.93 20.25 28.18 119.68 3.59038 Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 20.6501 2.383574 17.7165 #N/A 5.329834 28.40713 -2.53138 0.645393 11.8335 15.75 27.5835 103.2505 6.617863 Phụ biểu 08C: Dung tích chứa nƣớc 40 cm lớp đất Rừng Cao su Lai Châu Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) Rừng PHSNR 2561.113 82.79783 2514.408 #N/A 185.1416 34277.4 -2.63188 0.163467 406.5583 2347.925 2754.483 12805.56 229.8836 Rừng TNNK Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 2819.985 57.06835 2799.224 #N/A 127.6087 16283.98 2.9491 1.52494 336.6845 2696.777 3033.461 14099.92 158.4472 Rừng TNN 2168.779 39.89634 2174.777 #N/A 89.21094 7958.591 0.988345 0.387689 243.7215 2054.991 2298.712 10843.89 110.77 Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 2457.554 35.92922 2474.747 #N/A 80.34017 6454.543 3.453051 -1.68284 211.342 2320.845 2532.187 12287.77 99.7555 Rừng Cao su Hà Tĩnh Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 2179.8134 72.905625 2201.1898 #N/A 163.02193 26576.15 2.0357732 -1.330223 420.46097 1914.2799 2334.7409 10899.067 202.41846 Phụ biểu 08D: Chỉ số giữ nƣớc đất Rừng Cao su Lai Châu Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 16.912915 1.2216275 16.424734 #N/A 2.7316421 7.4618684 1.3742427 0.3066928 6.8114965 13.714012 20.525509 84.564573 3.3917816 Rừng PHSNR Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance 20.54457 0.808973 20.57077 #N/A 1.808919 3.272186 Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 1.405542 0.15454 5.032803 18.0883 23.12111 102.7228 2.246069 Rừng TNNK Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) Rừng TNN 12.12018 0.548924 12.05379 #N/A 1.227431 1.506586 2.262047 1.177689 3.311331 10.78957 14.1009 60.60092 1.524056 Rừng Cao su Hà Tĩnh Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 12.33798 0.907668 12.43302 #N/A 2.029608 4.119309 0.710997 -0.4573 5.482204 9.378958 14.86116 61.68992 2.520091 Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 15.86752 0.384205 15.56865 #N/A 0.859108 0.738066 -3.08602 0.396499 1.772026 15.04699 16.81901 79.33761 1.066723 Phụ biểu 09: Kiểm tra giả thiết theo tiêu chuẩn t Student cho tiêu X%, W, DTCN, số giữ nƣớc Phụ biểu 09A: Kết so sánh độ xốp rừng Cao su trạng thái rừng khác tiêu chuẩn t Student Mean Variance Observations Pooled Variance Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T