Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng keo và thông tới môi trường đất tại rừng thực nghiệm núi luốt trường đại học lâm nghiệp

LỜI CẢM ƠN Được đồng ý Khoa Quản lý tài nguyên rừng môi trường, Bộ môn Quản lý môi trường, Trường Đại học Lâm Nghiệp em tiến hành thực đề tài khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu ảnh hưởng rừng trồng Keo Thông tới môi trường đất rừng thực nghiệm núi Luốt trường Đại học Lâm Nghiệp.” Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Trần Quang Bảo trực tiếp hướng dẫn tận tình suốt q trình em thực khóa luận Nhân dịp này, em xin phép gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo môn Quản lý môi trường – Trường Đại học Lâm Nghiệp tạo điều kiện, giúp đỡ em q trình thực khóa luận Mặc dù cố gắng song trình độ thời gian có hạn nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót định Kính mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy giáo, cô giáo, nhà khoa học bạn để luận văn tốt nghiệp em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Xuân Mai, tháng năm 2011 Sinh viên Vương Thị Hà ĐẶT VẤN ĐỀ Đất khí hậu nhân tố sinh thái quan trọng với tồn phát triển thực vật rừng Trong vùng khí hậu, đất nhân tố đóng vai trị quan trọng có tính chất định Đất thành phần quan trọng hệ sinh thái rừng thường xuyên có mối quan hệ qua lại với thành phần khác hệ sinh thái, đặc biệt quần xã thực vật rừng Cho nên nói quần xã thực vật rừng nhân tố quan trọng hình thành đất Sự tác động qua lại lẫn đất quần xã thực vật rừng tạo hệ thống “ đất – rừng – đất” biểu rõ nét tồn hoạt động hệ sinh thái rừng Chính vậy, rừng ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên đất Rừng bị gây loạt tượng suy thối đất, hoang mạc hóa, sa mạc hóa…và gián tiếp gây ảnh hưởng khơng nhỏ tới khí hậu, mực nước ngầm, tệ nạn xã hội, ô nhiễm môi trường thành phần đe dọa đến tồn phát triển người Do việc bảo vệ, nâng cao chất lượng môi trường đất vấn đề cấp thiết Có nhiều phương pháp để bảo vệ bảo tồn tài nguyên đất như: sử dụng khoa học công nghệ nhằm nâng cao chất lượng vùng đất bị suy thoái, thau chua rửa mặn (cải tạo vùng đất ngập mặn để gia tăng diện tích đất sản xuất), ngăn chặn việc làm nhiễm đất, sa mạc hóa, hoang mạc hóa, mặn hóa Sử dụng thực vật để cải tạo nâng cao chất lượng môi trường đất biện pháp nhiều nhà khoa học nước quan tâm nghiên cứu Nhằm đóng góp phần cơng tác Trường Đại học Lâm Nghiệp có khơng đề tài nghiên cứu mơi trường đất Và việc nghiên cứu lồi có tác dụng cải tạo đất cơng việc giữ vai trị quan trọng Những loài trồng Rừng thực nghiệm núi Luốt giúp sinh viên thực tập nâng cao hiểu biết trình rèn luyện học tập trường Cùng với việc trồng nghiên cứu mối quan hệ “cây rừng – đất” đóng góp lớn việc cải tạo chất lượng mơi trường nói chung mơi trường đất nói riêng cho khu vực Có nhiều đề tài nghiên cứu mối quan hệ phần đa lại sâu theo lối mòn nghiên cứu đất để lựa chọn loại trồng phù hợp mà có cơng trình nghiên cứu mối quan hệ ngược lại ảnh hưởng tới mơi trường đất nào? Do em mạnh dạn thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng rừng trồng Thông Keo tới môi trường đất rừng thực nghiệm núi Luốt trường Đại học Lâm Nghiệp.” Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Hiện trạng tài nguyên rừng Rừng nguồn tài nguyên vô quan trọng Rừng hệ sinh thái có độ đa dạng sinh học cao cạn, rừng nhiệt đới ẩm Ngoài ý nghĩa tài nguyên động thực vật, rừng yếu tố địa lý thiếu tự nhiên, có vai trị quan trọng việc tạo cảnh quan tác động mạnh mẽ đến yếu tố khí hậu, đất đai Mặt khác, giá trị khai thác từ rừng tồn cầu ước tính 130 tỷ USD với 60 triệu người lao động ngành cơng nghiệp liên quan đến rừng Chính vậy, rừng khơng có chức đặc biệt bảo vệ mơi trường mà cịn có ý nghĩa to lớn phát triển kinh tế xã hội Do nhu cầu dành đất đai cho sản xuất nhiên liệu sinh học ngày tăng, đặc biệt nước nhiệt đới, nên năm gần nhiều khu rừng bị tàn phá khiến diện tích rừng giới thu hẹp đáng kể Cùng với vụ cháy rừng xảy hàng loạt nguyên nhân làm lượng lớn diện tích rừng Thế giới 13 triệu hécta rừng, cịn chiếm 31% diện tích châu lục tồn cầu với tổng diện tích chưa đầy tỷ hécta Đó liệu rừng giới Tổ chức Lương Nông Liên hợp quốc (FAO) trạng rừng toàn cầu nghiên cứu Từ năm 1990 đến 2005, diện tích rừng Trái đất giảm 3%, tức trung bình ngày 20.000 hécta rừng Đây tượng đáng báo động nhiều quốc gia (Phóng viên TTXVN dẫn số liệu Viện nghiên cứu kinh tế Ifo Munich, Đức công bố ngày 19/1/2011) Mất rừng ảnh hưởng trực tiếp đến mơi trường đất Đồi núi địa hình chiếm phần lớn diện tích lục địa, rừng làm đất đai lớp bảo vệ Đất đai mà bị xói mịn, rửa trơi, bạc màu, suy thoái đất ngày tăng 1.1.2 Hiện trạng suy thoái đất Hiện nay, theo đánh giá FAO diện tích đất trồng trọt đất cho suất cao chiếm 14%, đất cho suất trung bình chiếm 28% đất cho suất thấp chiếm 58% Trong tương lai, khai phá đưa vào sử dụng nông nghiệp khoảng 15 - 20%, tối đa khoảng 3200 triệu ha, gấp hai lần diện tích đất sử dụng Nhưng rõ ràng, phạm vi tồn giới đất tốt ít, đất xấu nhiều quỹ đất ngày bị thối hóa Có khoảng 2/3 diện tích đất nơng nghiệp giới bị suy thoái nghiêm trọng 50 năm qua xói mịn rửa trơi, sa mạc hóa, chua hóa, mặn hóa, nhiễm mơi trường, khủng hoảng hệ sinh thái đất Khoảng 40% đất nông nghiệp bị suy thoái mạnh mạnh, 10% bị sa mạc hóa biến động khí hậu bất lợi khai thác sử dụng không hợp lý Sa mạc Sahara năm mở rộng lấn 100.000 đất nơng nghiệp đồng cỏ Thối hóa mơi trường đất có nguy làm giảm 10 - 20% sản lượng lương thực giới 25 năm tới Nguyên nhân gây tổn thất suy thoái đất đa dạng, trước hết phải kể đến rừng khai thác rừng đến cạn kiệt (gây xói mịn, làm đá ong hóa, làm nước, sạt lở ) đóng góp tới 37%; chăn thả mức (làm chặt đất, giảm độ che phủ cỏ) 34%, hoạt động nơng nghiệp (mặn hóa thứ sinh tưới tiêu khơng hợp lý; dùng q nhiều phân bón hồn tồn khơng dùng phân bón làm xói mịn đất; nhiễm đất phân bón, hợp chất bảo vệ thực vật ô nhiễm sinh học) 28% hoạt động công nghiệp (sử dụng đất làm bãi thải gây ô nhiễm môi trường đất ) 1% Do vậy, vấn đề bảo vệ rừng nâng cao chất lượng đất vấn đề cấp thiết Cây rừng đất có mối quan hệ qua lại chặt chẽ với nhau, trồng để bảo vệ, nâng cao chất lượng đất nhà khoa học nghiên cứu từ sớm đạt nhiều kết có ý nghĩa 1.1.3 Phân tích tình hình nghiên cứu giới Năm 1950, tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO) cộng tác với liên hiệp quốc tế tổ chức nghiên cứu rừng (IRUO) tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhiều loại rừng trồng đến đất nhiều nước khác nhau: Italia, Tây Ban Nha, Ấn Độ, Công Gô Bzazil, Úc, số nước vùng Địa Trung Hải, Nam Mỹ Các cơng trình tiến hành so sánh ảnh hưởng loại rừng khác đến tính chất đất rừng Đó tích luỹ chất hữu Bạch đàn đất đá vôi 20,33 (kg/m2), cao so với rừng Thông (7,54 kg/m2) đất trồng trọt (2,92 kg/m2) Tuy nhiên, nghiên cứu chưa đề cập, đánh giá ảnh hưởng cấu trúc rừng đến tính chất đất Trong vùng ơn đới, có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng rừng tự nhiên rừng trồng đến độ phì qua nhiều năm Richard (1948, 1959), Zon C, V (1954, 1971), Remezov (1959), Rodin Bazilevich (1967), Saly.R (1985), William, Fritchett (1979)… L.U.Dela Cruz A.Clula (1994), thí nghiệm trồng hai loài Acacia Gmelia đồng cỏ thối hóa Philippines Kết cho thấy khả cải tạo Acacia Những năm gần đây, trước yêu cầu ngày cao ngành công nghiệp bột giấy, sợi, củi…một số loài mọc nhanh trồng diện tích lớn nhiều nước vùng nhiệt đới, số loại Thông, Bạch đàn, Keo…Rừng nhiệt đới thay rừng trồng loại với chu kỳ khai thác ngắn Do đó, vấn đề đặt liệu có dẫn đến suy thối đất suất chu kỳ sau bị giảm? Ormand Will (theo Chijoke 1980) nghiên cứu sau khai thác rừng Thông (Pinus radiata) với chu kỳ ngắn cho thấy đất rừng bị thối hóa rõ Năm 1978 Turvey cho biết thay rừng tự nhiên Pinus radiata với chu kỳ 15 – 20 năm sản lượng 400m3/ha làm giảm độ phì đất khai thác Hơn thảm mục rừng Thơng khó phân giải nên làm chậm quay vịng chất khoáng đất Các nghiên cứu Evan (1978) với loài Keo (Acacia) chu kỳ cho thấy suất rừng không bị giảm Để nghiên cứu ảnh hưởng rừng trồng đến độ phì đất vùng nhiệt đới phức tạp kết đạt chưa nhiều Hiện nay, vấn đề mà nhiều nhà khoa học ngồi nước quan tâm nghiên cứu để tìm phương thức hợp lý để bảo vệ nâng cao độ phì đất 1.2 Việt Nam 1.2.1 Hiện trạng rừng Đất nước Việt Nam trải dài nhiều vĩ tuyến đai cao, với địa hình đa dạng, 2/3 lãnh thổ đồi núi, lại có khí hậu thay đổi từ nhiệt đới ẩm phía Nam, đến nhiệt đới vùng cao phía Bắc, tạo nên đa dạng hệ sinh thái tự nhiên phong phú loài sinh vật Những hệ sinh thái bao gồm nhiều loại rừng rừng rộng thường xanh, rừng nửa rụng lá, rừng rụng lá, rừng núi đá vôi, rừng hỗn giao rộng kim, rừng kim, rừng tre nứa, rừng ngập mặn, rừng tràm, rừng ngập nước ngọt, Rừng nguồn tài nguyên vô quan trọng Rừng hệ sinh thái có độ đa dạng sinh học cao cạn, rừng nhiệt đới ẩm Ngoài ý nghĩa tài ngun động thực vật, rừng cịn mơt yếu tố địa lý khơng thể thiếu tự nhiên, có vai trị quan trọng việc tạo cảnh quan tác động mạnh mẽ đến yếu tố khí hậu, đất đai Tuy nhiên, diện tích rừng tự nhiên ngày thu hẹp nhiều nguyên nhân: cháy rừng, phá rừng (của Lâm tặc), khai thác rừng, chuyển đổi mục đích sử dụng đất…Mất rừng làm ảnh hưởng trực tiếp đến tài nguyên đất Đất nơi khơng có rừng chịu ảnh hưởng trực tiếp của: ánh sáng, nhiệt độ, gió, mưa…gây tượng xói mịn, rửa trơi, lũ qt…gây suy thối đất rừng Là quốc gia đất hẹp người đông, Việt Nam có tiêu rừng vào loại thấp, đạt mức bình quân khoảng 0,14 rừng, mức bình quân giới 0,97 ha/ người Tuy nhiên, nhờ có nỗ lực việc thực chủ trương sách Nhà nước bảo vệ phát triển tài nguyên rừng "phủ xanh đất trống đồi núi trọc" nên nhiều năm gần diện tích rừng nước ta tăng Bảng 1.1: Diện tích rừng nước ta từ năm 1945 đến 2010 Đơn vị tính: 1.000.000ha Năm 1945 1976 1980 1985 1990 1995 1999 2002 2005 2007 2009 2010 Tổng diện tích 14,3 11,16 10,60 9,89 9,17 9,3 10,99 11,78 12,61 12,84 13,26 13,4 Rừng trồng 0,09 0,42 0,58 0,74 1,05 1,52 1,91 2,3 2,55 2,92 2,4 Rừng tự nhiên 14,3 11,07 10,18 9,31 8,43 8,25 9,47 9,86 10,28 10,29 10,34 11 Độ che phủ (%) 43 33,8 32,1 30,0 27,8 28,2 33,2 35,8 37 38,2 39,1 39,5 loại rừng ( Nguồn: Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thơn, tính đến tháng 12 năm 2010) Trong năm qua, diện tích rừng có tăng song chất lượng rừng ngày suy giảm Độ che phủ tăng giúp bảo vệ đất rừng, giảm tượng xói mịn, rửa trôi…Rừng trồng dần thay cho rừng tự nhiên có độ đa dạng sinh học thấp, số lồi động thực vật Do đó, muốn nâng cao, cải tạo chất lượng đất rừng lại công việc khó phải nghiên cứu sâu Sử dụng thực vật để bảo vệ, cải thiện nâng cao chất lượng đất rừng giải pháp bền vững 1.2.2 Hiện trạng suy thối đất Việt Nam có diện tích tự nhiên gần 33 triệu ha, diện tích sử dụng 22.226.830 ha, chiếm 68,83% tổng quỹ đất Còn 10.667.577 đất chưa sử dụng, chiếm 33,04% diện tích đất tự nhiên Đất nơng nghiệp ít, có 8,146 triệu ha, chiếm 26,1% diện tích tự nhiên (Tổng cục Địa chính, 1999) Trong số 22 triệu đất sử dụng canh tác nông, lâm nghiệp Việt Nam, phần lớn diện tích có hàm lượng dinh dưỡng thấp Đặc biệt có tới 9,34 triệu đất hoang hóa, có khoảng 7,85 triệu chịu tác động mạnh sa mạc hóa, chủ yếu đất trống đồi trọc bạc màu, có nguy thối hóa nghiêm trọng Hiện tượng hoang mạc hóa thể rõ đất trống đồi núi trọc, khơng cịn lớp phủ thực vật, địa hình dốc, chia cắt mạnh, nơi có lượng mưa thấp (700 - 1500mm/năm), lượng bốc tiềm đạt 1000 1800mm/năm (Ninh Thuận, Bình Thuận, Cheo Reo, Sơng Mã, n Châu) Phá rừng, đốt rừng bừa bãi, sử dụng đất không bền vững qua nhiều hệ (du canh, du cư, độc canh, quảng canh…) nên đất bị thối hóa nghiêm trọng Cùng với đặc điểm đất đồi núi chiếm 3/4 toàn lãnh thổ lại nằm vùng nhiệt đới, mưa nhiều tập trung, nhiệt độ khơng khí cao, q trình khống hóa diễn mạnh đất nên dễ bị rửa trơi, xói mịn, nghèo chất hữu chất dinh dưỡng dẫn đến thối hóa đất Đất bị thối hóa khó khơi phục lại trạng thái màu mỡ ban đầu Mặc dù đất sa mạc hóa khơng tập trung hình thành nên hoang mạc rộng hàng trăm ngàn số quốc gia giới nước ta với khoảng 1/3 diện tích đất canh tác bị tác động sa mạc hóa vấn đề phức tạp, nan giải Hậu việc phá rừng, đốt rừng bừa bãi, sử dụng đất không bền vững qua nhiều hệ (du canh, du cư, độc canh, quảng canh…) nên đất bị thối hóa nghiêm trọng, nhiều nơi khả sản xuất khả hoang mạc hóa ngày phát triển Do đó, giải pháp coi hiệu hạn chế sa mạc hóa, cải tạo, khơng bỏ rơi đất khơ cằn Việt Nam khơng tăng độ che phủ rừng bảo vệ đất Các loại trồng lựa chọn nghiên cứu, trồng thử nghiệm thực tế vấn đề cấp thiết nhiều nhà khoa học nhà nước quan tâm Trong năm gần đây, lồi Thơng (Pinacea Lindl) Keo (Acacia) lồi trồng chương trình trồng rừng nước ta Keo Thơng hai lồi sinh trưởng đất nghèo dinh dưỡng đa tác dụng mặt kinh tế môi trường Keo sử dụng vào nhiều mục đích kinh tế khác nhau: làm cột nhà, chống lò (ở Nam Phi); làm gỗ xẻ (ở Úc); cung cấp than, củi (ở Indonexia); Việt Nam sử dụng gỗ Keo làm nguyên liệu giấy Do vậy, diện tích rừng trồng Keo tăng lên năm tới Bên cạnh đó, Keo sinh trưởng nhanh, nhiều cành nên rừng Keo nhanh khép tán, tán dày nhờ nước giữ lại tán nhiều hơn, làm giảm dòng chảy bề mặt tăng dòng chảy ngầm có tác dụng chống xói mịn Đồng thời cịn trả lại đất lượng chất hữu lớn thông qua vật rơi rụng hàng năm Ngồi ra, rễ Keo có chế cộng sinh với số loài vi khuẩn chúng hình thành nốt sần Keo cịn có khả cố định đạm cho đất Các loài Keo (Acacia) thường sinh trưởng nhanh, ngồi chúng sinh trưởng cho suất đất nghèo dinh dưỡng Tuy nhiên, loài Keo nhập nội cần phải có nghiên cứu để đánh giá mức độ ảnh hưởng rừng trồng Keo đến độ phì đất Thơng (Pinacea Lindl) nước ta trồng chủ yếu thường là: Thông ba (Pinus kesiya), Thông nhựa (Pinus merkusii) Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana) Các lồi có khả sinh trưởng nhanh, sống đất khơ nghèo dinh dưỡng Thơng có nhiều vai trị mặt kinh tế mơi trường Gỗ Thơng có nhiều tác dụng: thường làm gỗ trụ mỏ, xây dựng, nguyên liệu giấy Nhựa ba loài có chất lượng tốt, đem lại giá trị cao mặt kinh tế Thơng cịn làm thuốc Bên cạnh đó, Thơng lồi tái sinh tự nhiên tốt, trồng đất dốc giữ đất, giữ nước, giảm thấy thông qua biểu đồ 4.16 hàm lượng mùn tăng, hàm lượng đạm lân tăng dần từ 2007 -2009 Tuy nhiên năm 2010 lại giảm, song xét năm ta thấy hàm lượng đạm lân dễ tiêu đất rừng Keo cải thiện Sự giảm lượng đạm, lân vào năm 2010 nguyên nhân gây khí hậu thời điểm 70.00 60.00 50.00 40.00 Dung trọng (g/cm3) 30.00 Tỷ trọng (g/cm3) Độ xốp % 20.00 10.00 0.00 Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010 Biểu đồ 4.17: Diễn biến tính chất vật lý đất độ sâu 20 – 30cm dƣới tán rừng Keo giai đoạn 2006 – 2010 12.00 10.00 pHKCl 8.00 OM % 6.00 Đạm (mg/100g đất) 4.00 Lân (mg/100g đất) Kali (mg/100g đất) 2.00 0.00 Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010 Biểu đồ 4.18: Diễn biến tính chất hóa học đất độ sâu 20 – 30cm dƣới tán rừng Keo giai đoạn 2006 - 2010 57 60.00 50.00 40.00 Dung trọng (g/cm3) 30.00 Tỷ trọng (g/cm3) Độ xốp % 20.00 10.00 0.00 Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010 Biểu đồ 4.19: Diễn biến tính chất vật lý đất độ sâu >30cm dƣới tán rừng Keo giai đoạn 2006 - 2010 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 pHKCl OM % Đạm (mg/100g đất) 4.00 3.00 2.00 Lân (mg/100g đất) Kali (mg/100g đất) 1.00 0.00 Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010 Biểu đồ 4.20: Diễn biến tính chất hóa học đất độ sâu >30cm dƣới tán rừng Keo giai đoạn 2006 - 2010 Càng xuống sâu tỷ trọng, dung trọng đất tăng, độ xốp, hàm lượng mùn chất dễ tiêu đất giảm so với tầng đất mặt (0 -10cm) Tại độ sâu 20 -30cm >30cm đất tán rừng Keo, qua biểu đồ ta thấy năm hàm lượng mùn, độ xốp pHKCl tán rừng khơng có biến đổi rõ rệt Qua biểu đồ (4.17; 4.18; 4.19 4.20) thể tính chất lý hóa học đất tán rừng Keo năm (2006 -2010) ta thấy có đặc điểm bật hàm lượng đạm, lân kali dễ tiêu tăng mạnh vào năm 2009 giảm 58 mạnh vào năm sau (2010) Cấu trúc rừng Keo dần vào ổn định, tầng Keo chủ đạo lấy dần chất dinh dưỡng đất đồng thời bắt đầu trả lại chất dinh dưỡng cho đất Mặt khác rễ Keo có vi khuẩn nốt sần nên Keo có khả cố định đạm cho đất Do đó, lý giải hàm lượng mùn chất dễ tiêu đất tăng dần rõ vào năm 2009 Tuy nhiên, năm 2010 khí hậu khắc nghiệt lý khiến chất dinh dưỡng đất giảm mạnh Xét tổng quan, giai đoạn 2006 -2010 ta thấy đất rừng Keo cải thiện đáng kể so với đất rừng Thông Tuy nhiên, mối quan hệ “đất – – đất” ln có hai chiều tùy vào mục đích người q trình sử dụng đất lựa chọn loại trồng có khả cải thiện tiêu đất mà ta cần 4.3 Đánh giá ảnh hƣởng cấu trúc rừng đến môi trƣờng đất dƣới tán rừng Thông Keo Rừng Thông Keo khu vực nghiên cứu rừng trồng, lồi, tuổi, có cấu trúc đơn giản, mật độ lại thấp, độ tàn che không cao Tạo điều kiện cho tầng địa tán rừng sinh trưởng, phát triển dẫn đến tốc độ cải thiện chất lượng đất tán rừng chậm Do rừng trồng loài tuổi, qua lần tỉa thưa để loại bỏ cá thể xấu, nên lại sinh trưởng tương đối đồng đều, phân hoá mức độ thấp Bên cạnh đó, rừng thời kỳ phát triển nên mối quan hệ Đất – Cây – Đất giai đoạn giữa, nên lúc lấy dinh dưỡng từ đất để phát triển song bắt đầu trả lại chất hữu cho đất Điều ảnh hưởng tới kết nghiên cứu môi trường đất tán rừng Thông Keo đề tài Các thành phần rừng có mối quan hệ tương hỗ, qua lại với nhau, hỗ trợ phát triển Nghiên cứu đặc điểm tầng cao rừng Thông Keo ta rút được: 59 % 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 Thông Keo Năm 2006 2007 2008 2009 2010 Biểu đồ 4.21: Biến động (S%) D rừng Thông rừng Keo giai đoạn 2006 -2010 % 60.00 50.00 40.00 Thông 30.00 Keo 20.00 10.00 Năm 0.00 2006 2007 2008 2009 2010 Biểu đồ 4.22: Biến động (S%) độ tàn che rừng Thông rừng Keo giai đoạn 2006 -2010 % 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 Thông Keo Năm 2006 2007 2008 2009 2010 Biểu đồ 4.23: Biến động (S%) Hvn rừng trồng Thông rừng Keo giai đoạn 2006 -2010 60 Dựa vào biểu đồ (4.21; 4.22; 4.23) thấy rõ ràng sinh trưởng phát triển rừng Thông rừng Keo khu vực nghiên cứu dần ổn định Điều chứng tỏ lượng dinh dưỡng rừng lấy từ đất dần rừng bắt đầu trả lại chất dinh dưỡng cho đất Tuy nhiên với tán dày, tầng tán lớn dễ phân hủy Thông giúp đất rừng Keo cải thiện tốt đất rừng Thông độ tuổi Những năm gần đây, tầng lớp rừng trồng Thông Keo lồi có thay đổi rõ Các loài địa trồng tán rừng, điều có lợi cho đất tán rừng, thời gian đầu tầng địa bụi thảm tươi sinh trưởng lấy chất dinh dưỡng từ đất tán rừng, nhiên bụi thảm tươi có vịng đời ngắn nhanh trả lại chất dinh dưỡng cho đất rừng Rừng Thông Keo sau năm (từ 2006 – 2010) chất lượng đất rừng cải thiện đáng kể đặc biệt độ xốp, hàm lượng mùn đạm dễ tiêu Tầng bụi, thảm tươi có độ che phủ thấp, chất lượng trung bình, thành phần lồi đơn giản Nhìn chung, giai đoạn lớp bụi, thảm tươi không ảnh hưởng lớn đến lớp địa Chúng cịn có tác dụng che phủ mặt đất rừng, chống rửa trơi, xói mòn, giữ ẩm cho đất cung cấp chất dinh dưỡng cho đất tạo điều kiện cho địa tầng cao phát triển Qua kết phân tích tiêu lý hóa học, tơi tổng hợp bảng tổng hợp tiêu có xu hướng tăng giảm có lợi cho độ phì đất (ký hiệu dấu +) gây bất lợi cho độ phì đất (ký hiệu dấu -) Từ đánh giá ảnh hưởng rừng trồng Thông Keo tới môi trường đất tán rừng khu vực núi Luốt 61 Bảng 4.22: Tổng hợp tiêu có lợi bất lợi đến tính chất đất dƣới tán rừng Thông Keo khu vực nghiên cứu Loại rừng Keo Thông + + + + + - STT Các tiêu Tỷ trọng Dung trọng Độ xốp pHKCl Hàm lượng mùn Hàm lượng đạm dễ tiêu NH4+ + + Hàm lượng lân dễ tiêu P2O5 + - Hàm lượng kali dễ tiêu K2O Số tiêu có lợi Số tiêu bất lợi 2 Tổng hợp Qua bảng tổng hợp ta thấy tán rừng trồng Keo đất có khả tốt lên, thể số tiêu có lợi cao hẳn so với rừng trồng Thông Tuy nhiên, qua bảng ta thấy độ chua pHKCl hàm lượng NH4+ đất tán rừng Thông cải thiện theo thời gian So sánh hai loại rừng trồng Thông rừng trồng Keo ta thấy rừng Keo có khả cải tạo đất tốt rừng Thông Song với đất chua trồng Thơng lại có tác dụng so với trồng Keo 4.4 Đề xuất số giải pháp nâng cao chất lƣợng đất rừng thực nghiệm núi Luốt Nâng cao độ phì đất cần thiết người hồn tồn tác động tác động tích cực Qua q trình nghiên cứu cấu trúc rừng số tính chất lý hóa học đất tán rừng xin đưa số đề xuất sau: 4.4.1 Tác động trực tiếp đến môi trường đất Đất rừng thực nghiệm núi Luốt đất nghèo, chất dinh dưỡng đất mức trung bình thấp Do đó, nâng cao chất lượng đất tán 62 rừng Thông Keo rừng thực nghiệm núi Luốt tác động trực tiếp lên môi trường đất - Trồng loài họ đậu keo tràm, keo dậu, muồng hoa vàng…có khả chịu hạn cao, sinh trưởng nhanh rễ có khả cố định đạm cho đất - Tăng hàm lượng mùn cho đất cách trồng số loài phân xanh, cỏ… biện pháp tốt vừa bảo vệ chất dinh dưỡng đất khơng bị xói mịn, rửa trơi Đồng thời lồi phân xanh, cỏ có vịng đời ngắn thời gian chúng trả lại chất dinh dưỡng cho đất ngắn loài gỗ sống lâu năm - Bón phân cho đất nâng cao độ phì cho đất Tuy nhiên bón phân cho đất rừng thường tốn khó khăn, trước bón phân cần phải xem xét kỹ lưỡng: Bón phân vào giai đoạn trình sinh trưởng rừng, bón nào, liều lượng kết hợp với phân bón khác nhân tố khác vấn đề quan trọng việc nâng cao suất trồng cải tạo đất 4.4.2 Tác động gián tiếp 4.4.2.1 Tác động lên thảm thực vật Việc nghiên cứu môi trường đất rừng Thông Keo cho thấy bước đầu phục hồi độ phì đất Tuy nhiên, tốc độ phục hồi chậm chất lượng đất mức trung bình Nâng cao độ phì đất có nhiều cách, dựa vào mối quan hệ Đất – Cây – Đất ta thấy việc tác động vào thảm thực vật giải pháp tốt, bền vững Thực vật trình phát triển chúng hút chất dinh dưỡng đất chết xác thực vật phân hủy trả lại chất hữu cho đất Bộ rễ thực vật nằm sâu đất ảnh hưởng trực tiếp đến số tính chất lý hóa học đất độ xốp, độ ẩm, kết cấu, độ chua…Do q trình sinh trưởng phát triển rừng ta nên tiến hành số biện pháp kỹ thuật lâm sinh như: 63 - Chặt tỉa thưa tầng cao: Thông Keo sinh trưởng nhanh, nhiều cành nhanh khép tán Do chặt tỉa thưa rừng biện pháp tốt Cành cây, rụng trình tỉa thưa tự nhiên, chặt nuôi dưỡng rừng nằm đất vi sinh vật phân hủy tạo thành mùn, trả lại chất dinh dưỡng cho đất Đồng thời, chặt tỉa thưa giúp cho lồi địa tán rừng có điều kiện phát triển; ánh sáng, nhiệt độ độ ẩm khơng q cao thích hợp cho lồi động vật sống đất giun đất, dế mèn, mối, kiến sinh trưởng phát triển… góp phần phân giải chất hữu cơ, làm tăng độ xốp, độ thoáng kết cấu đất, đảo lộn trộn lớp đất - Nâng cao độ che phủ tầng bụi thảm tươi nhờ tác động hợp lý người Tầng bụi thảm tươi có tác dụng che phủ mặt đất, chống rửa trơi, xói mịn, giữ ẩm cho đất, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất nguồn thức ăn cho số loài sinh vật đất - Thay đổi phương thức trồng rừng có tác động đáng kể việc nâng cao độ phì cho đất tán rừng Có nhiều phương thức trồng rừng như: phương pháp trồng theo băng, trồng theo kiểu bậc thang, phương thức trồng rừng xen gỗ, phương thức Nông lâm kết hợp hỗn giao với rộng (Vd: trồng Thông Keo tràm xen kẽ) thâm canh rừng (bón phân) có tác dụng nâng cao khả sinh trưởng rừng, cải thiện điều kiện đất, chống cháy, chống xói mịn sâu bệnh có hiệu 64 4.4.2.2 Tác động đến người Hình 4.7 Người dân địa phương vào rừng núi Luốt lấy củi Hoạt động sản xuất người ngày trở thành yếu tố định tới dự hình thành chất lượng đất Các hoạt động sản xuất trồng rừng, khai thác rừng, đốt nương, làm rẫy, định canh định cư, sử dụng phân bón, hồ thủy điện, hồ chứa… tác động khơng nhỏ tới mơi trường đất Con người làm cho đất xấu trình sản xuất có khả cải tạo nâng cao chất lượng đất Tuy nhiên, phụ thuộc vào trình độ khoa học kỹ thuật hiểu biết người trình phát triển Con người tác động tới mặt nhiệt độ, độ ẩm, dinh dưỡng khống, oxy hóa khử, cấu trúc đất… Tuy nhiên, rừng thực nghiệm núi Luốt ta thực số giải pháp đặc trưng sau: - Tuyên truyền giáo dục nhằm nâng cao nhận thức người dân khu vực vấn đề bảo vệ rừng môi trường 65 - Không cho người dân sống quanh khu vực vào rừng lấy củi quét rừng - Việc khai thác rừng cần tuân thủ theo phương thức chặt chọn - Keo trồng thuộc họ đậu có khả cải thiện, nâng cao độ phì đất Tuy nhiên, giai đoạn đầu chúng sinh trưởng nhanh, mạnh làm giảm chất dinh dưỡng đất nhanh chóng Do đó, ta bón phân cho đất giai đoạn sinh trưởng phát triển trồng Đảm bảo tính đa chức rừng bảo vệ mơi trường, đem lại lợi ích kinh tế nâng cao chất lượng đời sống người Nguồn phân bón chủ yếu phân hữu cơ: phân gia súc, phân xanh, phân bắc… ủ, có chi phí thấp - Nâng cao công tác quản lý bảo vệ rừng: + Khoanh vùng quản lý, bảo vệ, học tập – nghiên cứu khoa học… + Tăng cường giám sát, phòng chống sâu bệnh cháy rừng xảy 66 Chƣơng KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau trình nghiên cứu đề tài rút số kết luận sau: Rừng trồng khu vực núi Luốt với tầng cao chủ yếu rừng lồi Thơng Keo hai lồi có khả thích ứng cao, sống điều kiện đất cằn cỗi Đồng thời hai lồi có khả cải tạo đất mơi trường tốt, trì chi phối tiểu hồn cảnh rừng Rừng Thơng rừng Keo khu vực nghiên cứu có cấu trúc rừng đơn giản, mật độ thấp có độ tàn che khơng cao cải tạo tiểu hoàn cảnh tốt cho phát triển tầng địa thảm tươi trồng tán Sự sinh trưởng tầng cao (Thông, Keo) dần ổn định bắt đầu trả lại chất dinh dưỡng cho đất thông qua vật rơi rụng Do góp phần cải thiện chất lượng đất tán rừng Keo rừng Thông khu vực nghiên cứu Kết nghiên cứu tính chất lý hóa học đất tán rừng Thông Keo: Chất lượng đất tầng mặt (0 -10cm) cải thiện rõ rừng Thông Keo Càng xuống sâu độ xốp giảm, hàm lượng mùn hàm lượng chất dễ tiêu (đạm, lân, kali) giảm Trong giai đoạn năm (2006 -2010) độ chua hoạt động, hàm lượng đạm đất rừng Thông cải thiện Tuy nhiên tốc độ cải thiện đất rừng Thông chậm rừng Keo Đất rừng trồng Keo sau năm (2006 -2010) đất tầng mặt cải thiện rõ thể kết phân tích cho thấy: dung trọng, tỷ trọng giảm dần, độ xốp hàm lượng mùn đạm dễ tiêu tăng lên rõ Nghiên cứu đánh giá chung môi trường đất tán rừng khoảng năm giai đoạn từ 2006 -2010 tơi rút kết luận rừng trồng Keo có khả cải tạo đất tốt rừng Thông Tuy nhiên phụ thuộc vào mục đích sử dụng đất sau gì? Thì trước người lựa chọn lồi trồng có khả đem lại thứ mà họ muốn 67 a) Ảnh hưởng rừng trồng Thông Keo đến môi trường đất tán rừng khu vực nghiên cứu: Đất rừng Thông có độ chua hoạt động (pHKCl) giảm, tăng hàm lượng đạm, tăng tỷ trọng, dung trọng, giảm độ xốp hàm lượng chất dễ tiêu (P2O5 K2O) Đất rừng Keo có tỷ trọng, dung trọng giảm, tăng độ xốp, tăng hàm lượng mùn, hàm lượng đạm lân dễ tiêu Tuy nhiên đất tán rừng Keo năm (2006 -2010) lại có độ chua hoạt động hàm lượng kali dễ tiêu Qua kết phân tích nghiên cứu cho thất rừng trồng Keo cải tạo đất tốt rừng Thông b) Ảnh hưởng cấu trúc rừng đến đất: Hiện nay, Rừng Thông rừng Keo núi Luốt có cấu trúc rừng đơn giản, cấu trúc tầng thứ rừng có: tầng cao (Thông, Keo), tầng địa phát triển tốt tán rừng lớp bụi thảm tươi Với đặc điểm cấu trúc rừng có tác động không nhỏ tới chất lượng đất tán rừng, đặc biệt làm giảm cường độ xói mịn đất Từ đến rừng Thơng Keo phát triển tốt, chất lượng đất tán rừng cải thiện đáng kể Nhìn chung, rừng Thơng Keo núi Luốt phát huy tốt tác dụng phòng hộ, cải thiện chất lượng đất môi trường sinh thái khu vực Bên cạnh tác động tốt rừng Keo rừng Thơng cịn có ảnh hưởng bất lợi đến đất Qua trình nghiên cứu khóa luận từ thực tiễn tơi đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao chất lượng đất khu vực nghiên cứu (đã trình bày phần 4.4 ) 5.2 Tồn Do thời gian kinh phí cịn hạn chế nên đề tài cịn số tồn là: - Bài khóa luận chưa có điều kiện phân tích mẫu đối chứng mẫu đất số loại rừng trồng khác Bạch đàn… - Số lượng mẫu cịn ít, chưa nghiên cứu phân tích chất dinh dưỡng đất mà nghiên cứu phân tích số chất dinh dưỡng đất 68 5.3 Kiến nghị Từ tồn xin đưa số kiến nghị sau: Cần tiếp tục nghiên cứu đánh giá tác động rừng trồng Thông Keo nói riêng lồi nhập nội Bạch đàn, … nói chung đến chất lượng đất rừng khả cải tạo đất chúng Tiếp tục nghiên cứu thử nghiệm giải pháp tối ưu lý thuyết thực tế Đánh giá chi tiết, tổng quát mặt kinh tế môi trường Từ rút nhận xét đưa giải pháp hiệu giải pháp đưa áp dụng đại trà không Thời gian nghiên cứu khóa luận cịn hạn chế, nhằm nâng cao chất lượng đất cho khu vực nghiên cứu nói riêng đất rừng nói chung cần đầu tư thời gian, kinh phí để có đánh giá xác Góp phần cho cơng tác quản lý bảo vệ rừng môi trường đạt hiệu 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Armitage, F.B and Burley, 1980, Pinus Kesiya Royle ex Gordon Oxford, pp 25, 29, 95 Booth, T.H and Saunders, J.C, 9183, Land evaluation for forestry Proc Anzip Conference Rototua, 1980, pp 116 - 123 Bùi Thị Huế (2003), Nghiên cứu số tính chất đất mơ hình rừng chủ yếu khu vực núi Luốt Báo cáo đề tài cấp trường Cao Văn Dương (2009), Nghiên cứu ảnh hưởng số lồi trồng lâm nghiệp đến tính chất lý hóa học đất, sở đánh giá mức độ thích hợp trồng cơng ty Lâm nghiệp Mai Sơn – Lục Nam – Bắc Giang Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Lâm Nghiệp Chijoke, E.O, 1980, Impact on soil of fast - growing species in lowland humid tropics FAO forestry paper, 21 - ROME Đỗ Đình Sâm (2005), Đánh giá ảnh hưởng rừng trồng nhập nội đến môi trường đất Đỗ Đình Sâm cộng (2001), Nghiên cứu bón phân cho rừng trồng Keo lai đất phù sa cổ vùng Đông Nam Bộ Hà Quang Khải, Đỗ Đình Sâm, Đỗ Đình Sâm (2002), Đất Lâm Nghiệp NXB Nông Nghiệp Lâm Công Định (1972), Trồng rừng thông NXB Nông Nghiệp 10 Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyền (2000), Thực vật rừng NXB Nông Nghiệp 11 Lương Xuân Trọng (2000), Nghiên cứu ảnh hưởng số loại hình rừng trồng lồi (Keo tai tượng, Mỡ) đến số tính chất vật lý, hóa học đất lâm trường Bát Xát – Lào Cai Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Lâm Nghiệp 12 Mai Đình Tùng (1998), Đánh giá sinh trưởng lồi Keo tai tượng (Acacia mangium wild) trồng loài tuổi vị trí địa hình lâm trường Phong Điền – Thừa Thiên Huế Luận văn tốt nghiệp, trường Đại học Lâm Nghiệp 70 13 Ngơ Đình Quế chủ biên (2008), Ảnh hưởng số loại rừng đến môi trường Việt Nam NXB Nông Nghiệp 14 Nguyễn Duy Trọng (1998), Nghiên cứu ảnh hưởng rừng trồng: Bạch đàn trắng, Thông mã vĩ, Keo tràm đến số tính chất lý hóa học đất núi Luốt trung tâm nghiên cứu thực nghiệm rừng – trường Đại học Lâm nghiệp – Hà Tây Luận văn tốt nghiệp, trường Đại học Lâm Nghiệp 15 Nguyễn Hải Tuất, Vũ Tiến Hinh, Ngô Kim Khôi (2006), Phân tích thống kê lâm nghiệp NXB Nơng Nghiệp 16 Nguyễn Quang Việt (1997), Nghiên cứu số tính chất lý hóa học đất trạng thái thực bì khác (Rừng tự nhiên, phục hồi, Rừng trồng Bạch đàn, đất trống) xã Đồng Xuân – Hịa Bình Trường Đại học Lâm Nghiệp 17 Nguyễn Văn Tuấn (1999), Tìm hiểu vai trị cải tạo mơi trường số loài Keo Acacia gây trồng Ba Vì – Hà Tây Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Lâm Nghiệp 18 Phạm Thị Thuần (1996), Nghiên cứu ảnh hưởng cấu trúc rừng trồng đến xói mịn đất khu thực nghiệm trường Đại học Lâm Nghiệp núi Luốt – Xuân Mai – Hà Tây 19 Saly, R and Mihalik, A, 1985, Influence of magnesite plant immission on mineral compostion of soil University of Agriculture Bruno, CSFR 20 Trần Thanh Bình, Hà Quang Khải (1998), Nghiên cứu động thái đất khu vực núi Luốt, Báo cáo tổng kết đề tài KH cấp trường 21 Trần Văn Chính (2006), Thổ nhưỡng học NXB Nơng Nghiệp 71 ... rừng trồng Thông Keo rừng thực nghiệm núi Luốt, Trường Đại học Lâm Nghiệp - Đề xuất giải pháp nâng cao khả cải tạo đất rừng trồng Thông Keo rừng thực nghiệm núi Luốt 2.2 Nội dung nghiên cứu 1) Nghiên. .. mạnh dạn thực đề tài: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng rừng trồng Thông Keo tới môi trường đất rừng thực nghiệm núi Luốt trường Đại học Lâm Nghiệp. ” Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1... trường đất rừng trồng Keo Thông rừng thực nghiệm núi Luốt 3) Nghiên cứu ảnh hưởng cấu trúc rừng tới tính chất đất 4) Đề xuất giải pháp nâng cao khả cải tạo đất rừng thực nghiệm núi Luốt 2.3 Đối