Nghiên cứu đặc tính dòng chảy mặt của một số mô hình sử dụng đất tại lâm trường lương sơn huyện lương sơn tỉnh hòa bình

Phương hướng nghiên cứu của luận văn là phân tích mối quan hệ định lượng giữa dòng chảy mặt của một số mô hình sử dụng đất chủ yếu tại vùng Lương Sơn – Hòa Bình với những nhân tố có ảnh

LẠI THỊ LOAN

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH DÒNG CHẢY MẶT CỦA MỘT SỐ MÔ HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT TẠI LÂM TRƯỜNG LƯƠNG SƠN – HUYỆN LƯƠNG SƠN – TỈNH HOÀ BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Phùng Văn Khoa

Hà Nội, 2009

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước là một thành phần môi trường, một nhân tố sinh thái vô cùng quan trọng đối với sự tồn tại của con người và thiên nhiên Không có nước đồng nghĩa với không có sự sống Mặc dù chiếm giữ vai trò hết sức to lớn và không thể thay thế trong đời sống, nhưng hiện nay tài nguyên nước đang bị suy giảm nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng Có nhiều nguyên nhân gây nên hiện tượng này, trong đó có xói mòn và dòng chảy mặt

Dòng chảy mặt xuất hiện, đó chính là tiền đề của hiện tượng lũ lụt Sự xuất hiện của dòng chảy mặt thường kéo theo những chất hữu cơ, chất hòa tan, bùn, cát, và có nhiệt độ thay đổi không ổn định phụ thuộc vào nhiệt độ

bề mặt đất nơi chúng đi qua Điều này đã dẫn đến việc mất ổn định của nguồn nước và làm cho nguồn nước bị ô nhiễm Làm sao để hạn chế được dòng chảy mặt và kiểm soát ô nhiễm nước có nguồn không xác định này – đó là một câu hỏi lớn đang đặt ra cho những nhà quản lý và những chuyên gia về môi trường nước hiện nay

Chúng ta đều biết dưới tác dụng của các khu rừng chất lượng nước tốt hơn so với các loại hình sử dụng đất khác Nhưng sự tốt hơn đó cụ thể như thế nào? Hàm lượng các chất lắng đọng trong dòng chảy mặt đất rừng là bao nhiêu? Tốc độ phân hủy các chất hữu cơ ra sao? Các công trình nghiên cứu về mối quan hệ giữa rừng và nước tại Việt Nam mới chỉ ở dạng định tính Rất cần thiết có những nghiên cứu định lượng về vấn đề này

Vì lý do đó, hầu như chưa có một khuyến cáo nào về vấn đề chất lượng nước mặt khởi đầu hay vấn đề ô nhiễm nguồn nước có nguồn không xác định

Có một thực tế là lượng dòng chảy mặt đóng góp một phần không nhỏ vào lượng nước của các sông suối trong lưu vực Trong khi đó cuộc sống của người dân miền núi có mối liên quan mật thiết đến nguồn nước tự nhiên này

Từ thực tế trên cho thấy việc nghiên cứu dòng chảy mặt và chất lượng dòng

chảy mặt khởi đầu là rất cần thiết và cấp bách trong giai đoạn hiện nay – khi

mà tài nguyên nước đang ngày càng khan hiếm

Để góp phần giải quyết những tồn tại trên, tác giả đã thực hiện đề tài

“Nghiên cứu đặc tính dòng chảy mặt của một số mô hình sử dụng đất tại Lâm trường Lương Sơn – huyện Lương Sơn - tỉnh Hòa Bình” Phương hướng

nghiên cứu của luận văn là phân tích mối quan hệ định lượng giữa dòng chảy mặt của một số mô hình sử dụng đất chủ yếu tại vùng Lương Sơn – Hòa Bình với những nhân tố có ảnh hưởng quan trọng, từ đó làm cơ sở để dự báo lũ cho khu vực; đồng thời xác định mức độ ô nhiễm của nước mặt và đưa ra được một số khuyến nghị về môi trường

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Dòng chảy mặt xuất hiện khi cường độ mưa lớn hơn so với tỷ lệ thấm của đất, hay khi lượng mưa vượt quá khả năng thấm của đất (Mingteh Chang, 2005) Sự xuất hiện của dòng chảy mặt thường cuốn theo nhiều bùn cát, chất hữu cơ, chất hòa tan và có nhiệt độ biến đổi mạnh phụ thuộc nhiệt độ mặt đất,

đó là nguyên nhân làm cho nước sông hồ có tính ổn định thấp, mức ô nhiễm của nước tăng lên (Vương Văn Quỳnh, 2007) Trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng đã có nhiều tác giả nghiên cứu về dòng chảy mặt và mức

độ ảnh hưởng của dòng chảy mặt đối với chất lượng nước sông ngòi Một số nét lớn của các công trình nghiên cứu có liên quan đến đặc tính dòng chảy mặt khởi đầu được trình bày tóm tắt như sau:

1.1 Thế giới

1.1.1 Về dòng chảy trên bề mặt đất

Nghiên cứu dòng chảy mặt đất thực chất là nghiên cứu về thủy văn

rừng Thuật ngữ “Thủy văn rừng” ra đời vào những năm đầu của thế kỷ XIII

(chính xác là vào năm 1215), tuy lĩnh vực này đã được đề cập nghiên cứu từ khá lâu, song những thành tựu của nó mang ý nghĩa rõ rệt trong cuộc sống phải kể từ những năm 1930 trở lại đây khi mà những nghiên cứu về định lượng phát triển một cách mạnh mẽ

Dòng chảy mặt đất là một bộ phận vô cùng quan trọng của tuần hoàn nước trong hệ sinh thái rừng, phản ánh tốt nhất khả năng giữ nước của rừng

Đã có nhiều lý luận về dòng chảy bề mặt đất như: “Cơ chế dòng chảy trên

mặt đất siêu thấm”; khái niệm “Diện tích sản sinh dòng chảy biến động”

Nhìn chung, đất rừng tự nhiên có khả năng thấm nước cao và ít khi xuất hiện

dòng chảy bề mặt (Douglass 1977; Pritchett, 1979) Tuy nhiên, khi rừng bị chặt hạ trở nên thưa thớt và độ dốc mặt đất lớn, có thể tạo ra nhiều lượng nước chảy trên bề mặt (Ruxton B P, 1967; Imeson A C và Vis, 1982) Nhưng cũng có quan điểm cho rằng chặt rừng lại làm giảm lượng dòng chảy mặt đất (Mingteh Chang, 2005) Đó là đối với những khu rừng có nhiều hơi nước, tạo nên mưa cục bộ trong rừng (mưa sương ngưng kết) hay khu vực có lượng

mưa nội tại lớn hơn so với lượng bốc thoát hơi nước của rừng

Thủy văn học truyền thống đã phát triển lý luận về dòng chảy trên mặt đất của Horton vào những năm 30 và 40 của thế kỷ XX để nghiên cứu cơ chế hình thành dòng chảy trên mặt đất Lý luận này chiếm địa vị thống trị trong lĩnh vực thủy văn học công trình kéo dài suốt khoảng 30 năm (Foster G R, 1982) Hibbert A R, (1967) đã dựa vào những quan trắc thực nghiệm và chỉ ra rằng trong hoàn cảnh rừng, cường độ mưa rất ít khi lớn hơn tốc độ thấm nước

tiềm tàng của đất, đã nêu ra khung lý luận về động thái hình thành dòng chảy

của mưa rào, sau đó đã triển khai nhiều nghiên cứu thực nghiệm nhằm tìm

hiểu cơ chế hình thành dòng chảy do mưa gây ra, chủ yếu trên những khu vực

ôn đới ẩm ướt của châu Âu và ở Mỹ (Bonell M, 1993) Vào những năm 1970,

lý luận “diện tích phát sinh dòng chảy biến động” đã được thừa nhận rộng

rãi, những nghiên cứu về thủy văn học trên đất dốc đã phát triển mạnh mẽ và

thay thế giả thuyết về “dòng chảy siêu thấm” - các học giả Trung Quốc gọi nó

là “trường phái thủy văn học đất dốc” (Trương Hồng Giang, 1989; Vương Lễ

Tiên, 1990) - đặt cơ sở cho việc hình thành lý luận về cơ chế phát sinh dòng chảy (Phạm Văn Điển, 2006)

Các công trình nghiên cứu về dòng chảy mặt đất thường được gắn liền với nghiên cứu về xói mòn Phần lớn các nghiên cứu đều tập trung làm rõ ảnh hưởng của các nhân tố như loại đất, độ dốc tầng đất mặt, thực bì, lượng mưa, biện pháp canh tác đến sự phát sinh dòng chảy và xói mòn Những nghiên cứu

đầu tiên được thực hiện vào những năm 80 của thế kỷ 19 (1877 – 1885) do nhà bác học người Đức Volni tiến hành (Hudson N, 1981) Kết quả nghiên cứu đã cho thấy có mối quan hệ mật thiết giữa sự hình thành dòng chảy bề mặt và các nhân tố ảnh hưởng như lượng mưa, đặc điểm cấu trúc lớp phủ thực vật, đặc điểm thấm và giữ nước của đất cùng với đặc điểm địa hình Bennett vào những năm 1938 – 1943 (Hudson N, 1981) cũng tiến hành thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật canh tác tới xói mòn và dòng chảy mặt đất

Tại Châu Phi, nghiên cứu đầu tiên về dòng chảy được thiết lập tại trường đại học Pretoria do giáo sư Haillet tiến hành vào năm 1929 (Hudson

N, 1981) Cũng tại Châu Phi, J.O.Owino, S.F.O.wido, M.C.Chemelil (2006)

đã tiến hành thí nghiệm đánh giá về khả năng hạn chế dòng chảy mặt và mất đất thịt nhẹ bằng cỏ Hương bài và cỏ Voi Kết quả cho thấy dòng chảy mặt trên các ô thửa thí nghiệm có cỏ Hương bài và cỏ Voi giảm tương ứng là 54%

và 12% Song phần lớn các kết luận đã nghiên cứu chưa được định lượng chính xác, chưa được khái quát thành quy luật

Một trong những công trình nghiên cứu tương đối toàn diện về thủy văn rừng là công trình của Moltranov tiến hành tại Liên Xô (Moltranov A.A,

1960, 1973) Ông đã nghiên cứu rất tỷ mỷ sự khác biệt về lượng nước bị giữ lại ở trên các tán rừng, lượng nước chảy men thân cây, lượng mưa dưới tán rừng, khả năng thấm và giữ nước của tán rừng Bằng các thí nghiệm của mình, ông chỉ ra rằng các khu rừng ở Châu Âu tán rừng có khả năng giữ được

25 – 40% tổng lượng giáng thủy Ông khẳng định ngay ở nơi có độ dốc 25 –

300 rừng vẫn có khả năng biến nước chảy mặt đất thành nước ngầm

Các phương pháp nghiên cứu thủy văn rừng không ngừng được các nhà khoa học tìm tòi, phát triển, trong đó ưu việt nhất là phương pháp gây mưa nhân tạo Với phương pháp này, việc nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố

cấu trúc rừng đến khả năng điều tiết bảo vệ đất của rừng trở nên dễ dàng hơn, kết quả thu được chính xác hơn và thời gian nghiên cứu được giảm xuống

Áp dụng phương pháp nghiên cứu tiến bộ này, nhóm tác giả Tao Liang, Hao Wang, Hsiang–te Kung và Chao–sheng Zhang khi nghiên cứu ảnh hưởng của 5 loại hình sử dụng đất (rừng tre, vườn trồng dâu tằm, rừng thông, mảnh đất trồng rau, ruộng lúa) đến sự mất đi các chất dinh dưỡng tại phía tây lưu vực Tiaoxi – Trung Quốc (2004) đã đưa ra kết luận với cường độ mưa 2mm/phút trong thì sau 10 phút dòng chảy mặt bắt đầu xuất hiện trên mảnh đất trồng rau, đối với 4 loại hình sử dụng đất còn lại thời gian trung bình để dòng chảy mặt xuất hiện là 2,5 – 5 phút

Khi nghiên cứu về thủy văn rừng bạch đàn tự nhiên, Lima và Oloughlin (Poore M.E.D, 1988) đã kết luận rằng tồn tại mối quan hệ tuyến tính giữa lượng mưa với lượng nước chảy men thân cây, dòng chảy mặt, lượng mưa bị tán rừng ngăn giữ… theo dạng y = a + bx (trong đó x là lượng mưa, y là dòng chảy mặt)

Mối liên hệ giữa dòng chảy với việc chặt rừng được nghiên cứu bởi nhiều tác giả Theo Bosch và Hewlett (1986) (Phạm Văn Điển, 2006), thực sự tồn tại mối liên hệ nghịch của tổng lượng dòng chảy với rừng bị chặt ở 94 ô thí nghiệm đo nước ở nhiều nơi trên thế giới và đã hai ông cũng đã xác lập công thức tính mức gia tăng trữ lượng nước trong các mùa theo tỷ lệ khai thác trắng rừng Ngoài ra cũng có những thí nghiệm đã cho thấy sự gia tăng của mực nước ngầm theo mức khai thác rừng Sở dĩ có những nhận định và kết luận trái ngược như vậy là do nhiều tác giả đã không phân tích một cách đầy

đủ mối quan hệ nhân quả giữa rừng – đất – chế độ mưa và những thành phần cân bằng nước trong các hệ sinh thái rừng Phần lớn những thí nghiệm đưa đến những kết luận về hiệu quả làm tăng sản lượng và tính ổn định của nguồn

nước do khai thác rừng đều tiến hành ở những vùng ôn đới – nơi có tổng lượng giáng thủy nhỏ và phân bố tương đối đều trong năm, ở những nơi mà khai thác không làm thay đổi mục đích sử dụng của đất như chuyển thành đất nông nghiệp hoặc đất đồng cỏ, nghĩa là chỉ làm thay đổi tình trạng của lớp phủ thực vật với mức độ nhất định, trong thời gian ngắn và đặc biệt không làm mất đi những tính chất thủy văn của đất rừng Đối với vùng nhiệt đới nơi

có lượng mưa lớn và chủ yếu tập trung vào mùa mưa trong năm thì việc khai thác rừng có ảnh hưởng rất lớn đến việc làm tăng dòng chảy mặt và khả năng xuất hiện lũ là rất lớn

McCuen, R.H., (1998) bằng những nghiên cứu của mình đã tính toán được hệ số dòng chảy mặt cho một số mô hình sử dụng đất khác nhau dưới những nhóm đất khác nhau Những nghiên cứu này tuy phần lớn được thực hiện tại các nước Châu Âu nhưng kết quả của nó có thể được sử dụng để so sánh, ước lượng cho những vị trí có điều kiện tương tự nhau tại các khu vực khác

Trong nghiên cứu dòng chảy bề mặt, việc xác định lượng dòng chảy bề mặt là một yếu tố vô cùng quan trọng Có nhiều phương pháp đo lượng dòng chảy mặt đất như xây bể kiên cố ở cạnh dưới ô mẫu để đo lượng nước chảy bề mặt và lượng đất xói mòn Phương pháp này đã được áp dụng phổ biến ở nhiều nước phát triển trên thế giới từ những năm 40 của thế kỷ trước Ưu điểm của nó là có độ tin cậy cao, nhưng có nhược điểm là tốn kém, phức tạp

và nhiều khi không thể thực hiện được do điều kiện thi công khó khăn Ngoài

ra còn có phương pháp dùng máng kim loại để thu nước đặt ngay tại cạnh dưới của ô thí nghiệm, đưa lại hiệu quả thu nước tối ưu nhưng lại không linh hoạt do chỉ thích hợp với các ô mẫu đo dòng chảy có chiều rộng từ 0,5 – 2m (Gerlack, 1952).Đến nay vẫn chưa có phương pháp nào đo lượng nước chảy

bề mặt được coi là chuẩn mực trên phạm vi toàn thế giới để sử dụng một cách

thống nhất (Phạm Văn Điển, 2006) Tùy thuộc vào điều kiện thực tế của từng nghiên cứu mà áp dụng các phương pháp đo dòng chảy một cách linh hoạt và hợp lý

Nhìn chung nghiên cứu về dòng chảy mặt nói riêng và thủy văn rừng nói chung trên thế giới đã đạt đến những bước phát triển nhất định và có nhiều đóng góp cho nghiên cứu thủy văn học hiện đại Đó chính là nền tảng vững chắc cho những nghiên cứu tiếp theo sau này

1.1.2 Chất lượng nước dòng chảy mặt khởi đầu

Sự phú dưỡng là một trong những lo ngại lớn đối với môi trường nước Mỗi một lưu vực nước trở nên phú dưỡng, có thể xem chúng như là bị “chết”

và hệ sinh thái thủy vực dần dần bị suy thoái Hiện nay, sự phú dưỡng không còn là “xu thế” nữa mà đã trở thành “hiện trạng” Hậu quả trực tiếp của sự phú dưỡng là làm suy giảm hàm lượg oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh Sự phú dưỡng cũng sinh ra các loài tảo độc gây nguy hiểm đến sức khỏe con người Sự phú dưỡng xảy ra phụ thuộc vào nhiều yếu

tố, nhưng nguyên nhân chính là hàm lượng chất dinh dưỡng (chủ yếu là nitơ

và photpho) trong nước cao Hàm lượng chất dinh dưỡng cao dẫn đến sự phát triển mạnh của thực vật phù du và thậm chí “bùng nổ” – gọi là hiện tượng

“tảo nở hoa” Các chỉ tiêu như nitrat, phốtphát ngoài việc dùng để đánh giá mức độ phì dưỡng của nguồn nước còn dùng để đánh giá các quá trình phân hủy chất hữu cơ có chứa nitơ, phốt pho trong nguồn nước

Vì vậy, nghiên cứu chất lượng nước, quan tâm đến những tham số về vật lý (nhiệt độ, pH, độ dẫn điện) và hóa học (kim loại nặng, các chất dinh dưỡng,…) của dòng chảy bề mặt và mức độ ảnh hưởng của nó đến khả năng ô nhiễm nguồn nước là rất cần thiết Trong đó N và P là thành phần chính của chất lơ lửng trong dòng chảy mặt Những phân tích nước Lysimeter cho thấy

nước mưa thấm qua lớp đất mặt đã cuốn theo lượng chất hữu cơ, đạm và các nguyên tố kiềm Huyền phù trong nước hứng bằng Lysimeter chứa chủ yếu các phân tử mịn, tức là các nhóm sét keo có giá trị nhất cho sự duy trì cấu trúc đất (Võ Đại Hải, 1996)

Khi xem xét mối quan hệ giữa rừng với nước có thể khẳng định rừng thực sự làm trong sạch nguồn nước Dưới tán rừng chất lượng nước tốt hơn hẳn so với các hình thức sử dụng đất khác (Chang et al., 1983, Ice and Sugden, 2003) Omernik (1976) bằng những nghiên cứu của mình đã chỉ ra rằng rừng có độ che phủ trên 90% thì nồng độ N và P trong nước bề mặt tương ứng là 0,398 mg/l và 0.018 mg/l, thấp hơn nhiều so với cùng độ che phủ của dạng canh tác nông nghiệp là 5,354 mg/l và 0,161 mg/l

Việc khai thác rừng cũng làm ảnh hưởng không nhỏ đến đặc tính nguồn nước, tác động mạnh đến nhiệt độ dòng chảy, sự tập trung các hóa chất trong nước, lượng oxi hòa tan (DO), độ dẫn điện, pH, sự hoạt động bề mặt của vi khuẩn,… (Eschner and Larmoyeux, 1963; Binkley and Brown, 1993; Bolstad and Swank, 1997) Theo Likens và các cộng sự (1977), chặt rừng là nguyên nhân gây nên sự gia tăng đột biến của lượng NO3

Nghiên cứu về mối liên hệ giữa lưu lượng dòng chảy Q với các nồng độ các chất lắng đọng P trong nó, Giáo sư John Stednick trường đại học Colorado, Mỹ (2009) cho rằng có 4 dạng liên hệ: Một là khi Q tăng thì P tăng

Hai là Q tăng P giảm hay nồng độ các chất giảm xuống, đó chính là tác dụng làm loãng của dòng chảy, đây cũng là mối liên hệ khá phổ biến trong nhiều chất khác nhau Ba là Q tăng, nồng độ các chất lúc đầu giảm sau tăng dần Bốn là không có mối liên hệ giữa dòng chảy và nồng độ các chất, xảy ra đối với những lưu vực đã bị xáo trộn, không còn giữ được đặc tính ban đầu

Nồng độ các chất dưới các dạng thảm thực vật khác nhau là khác nhau Tao Liang, Hao Wang, Hsiang–te Kung và Chao–sheng Zhang (2004) chỉ ra rằng nồng độ N và P trong dòng chảy lớn nhất xảy ra đối với vườn trồng cây dâu tằm và nhỏ nhất là dưới rừng thông Tổng lượng N và P mất đi trên các diện tích nghiên cứu dao động từ 4,66 – 9,40 mg/m2 (với N) và 2,57 – 4,89 mg/m2 (với P)

1.2 Việt Nam

1.2.1 Những thành quả nghiên cứu về dòng chảy mặt

Những nghiên cứu về dòng chảy mặt tại Việt Nam còn khá mới mẻ và thường gắn liền với nghiên cứu về xói mòn đất Nó được bắt đầu vào những năm 70 của thế kỷ XX nhưng thực sự phát triển vào những năm 90 và phần lớn tập trung vào việc nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố chủ yếu đến khả năng điều tiết giữ nước của rừng

Công trình nghiên cứu điển hình về thuỷ văn rừng trong khoảng thời gian từ năm 1970 - 1985 là của Bộ môn Khí tượng thuỷ văn rừng (Viện nghiên cứu Lâm nghiệp Việt Nam cũ) ở Tứ Quận, Tuyên Quang và ở núi Tiên, Hữu Lũng, Lạng Sơn đã tập trung chủ yếu vào việc tìm hiểu lượng nước chảy bề mặt và lượng đất xói mòn dưới tán rừng bồ đề trồng thuần loài đều tuổi trong khoảng thời gian 3 năm (1974 - 1976) (Bùi Ngạnh, Vũ Văn Mễ, 1995)

Thảm thực vật rừng có tác dụng to lớn trong việc điều tiết nước, cung cấp nước cho sông, suối vào mùa khô Đó là kết luận chung của những tác giả Bùi Ngạnh, Nguyễn Danh Mô (1977), Nguyễn Viết Phổ (1992); Vũ Văn Tuấn (1977, 1981, 1982) khi nghiên cứu về vai trò điều tiết nước của rừng, ảnh hưởng của kiểu thảm thực vật rừng tới việc thay đổi chế độ dòng chảy mặt tại các lưu vực nước và ảnh hưởng đến lượng nước của sông ngòi

Nghiên cứu về rừng với tác dụng dòng chòng chảy được thực hiện bởi các tác giả Vũ Văn Tuấn (1993), Vũ Văn Tuấn và Phạm Thị Lan Hương (1998), Trần Thục và Huỳnh Thị Lan Hương (1999) (Phạm Văn Điển, 2006), Phạm Ngọc Dũng (1993) Các kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng tiêu thụ một lượng nước rất lớn của cây rừng, từ đó góp phần làm giảm thiểu xói mòn

và dòng chảy Bên cạnh đó, đất rừng cũng là một nhân tố ảnh hưởng rất rõ nét đến dòng chảy mặt Sự khác nhau về tính chất, chủ yếu là tính chất vật lý của các loại đất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn đất và sự hình thành dòng chảy Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1995) đã dựa vào mức độ thấm, thoát nước và sự thoái hoá của các loại đất để cho điểm và đánh giá vai trò của nhân tố đất ảnh hưởng tới xói mòn và dòng chảy (Phạm Văn Điển, 2006) Không chỉ nghiên cứu định tính, những ảnh hưởng to lớn của rừng đến dòng chảy còn được lượng hóa một cách cụ thể Đó là lưu lượng dòng chảy tại nơi có rừng thấp hơn từ 2,5 đến 27 lần so với khu vực canh tác nông nghiệp, rừng tự nhiên có tác dụng tốt hơn rừng trồng trong việc giảm dòng chảy mặt; dòng chảy kiệt ở nơi có rừng cao hơn ở nơi không có rừng (Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế và Vũ Tấn Phương (2002) (Phạm Văn Điển, 2006) Mối liên hệ giữa lượng mưa và dòng chảy mặt được Võ Đại Hải (1996)

mô hình hóa thành dạng phương trình như sau:

Log(y) = a + bLog(x)

Trong đó y là dòng chảy mặt, x là lượng mưa

Theo tác giả, đây là phương trình biểu diễn khá tốt mối quan hệ giữa dòng chảy mặt với lượng mưa và cường độ mưa

Cùng với việc mô hình hóa quan hệ giữa lượng mưa và dòng chảy mặt, tác giả cũng khẳng định vai trò đặc biệt quan trọng của lớp phủ thảm tươi, cây bụi trong việc làm giảm dòng chảy mặt và xói mòn đất Bằng kết quả nghiên cứu của mình, tác giả cho rằng khi chiều dài sườn dốc tăng lên 2 lần thì dòng chảy mặt tăng lên 58,1%; nếu giảm độ tàn che từ 0,7-0,8 xuống 0,3-0,4 thì dòng chảy mặt tăng 30,4% (đối với rừng tự nhiên) Tác giả cũng cho rằng các biện pháp canh tác có ảnh hưởng lớn đến xói mòn và dòng chảy mặt và đưa ra khuyến cáo nên hạn chế trồng sắn ở những nơi đồi núi trọc, dốc cao Tuy nhiên do việc nghiên cứu xói mòn mới là mục đích chính nên vấn đề về thủy văn rừng nói chung và dòng chảy mặt đất nói riêng chưa được quan tâm nghiên cứu một cách hệ thống

Công trình nghiên cứu tương đối toàn diện về thủy văn rừng tại Việt Nam được thực hiện bởi của Võ Đại Hải (1996), Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997) (Phạm Văn Điển, 2006) Một trong những thành công của công trình nghiên cứu là đã xây dựng được phương pháp đo lượng nước mưa lọt qua tán rừng, đó là phải dùng ít nhất 9 ống đo mưa bố trí theo hệ thống trên diện tích 3.600 m2 sẽ cho kết quả tin cậy, với sai số luôn nhỏ hơn 10% Ngoài ra, các tác giả cũng đưa ra kết luận vai trò điều tiết nước, chống xói mòn đất của rừng rất lớn, lượng nước mưa bị tán rừng ngăn cản dao động từ 5,7% đến 11,6% tuỳ thuộc vào từng loại rừng; lượng nước tạo thành dòng chảy ngầm và các dạng khác từ 88,2% đến 92,5% tổng lượng nước mưa; lượng nước mưa tạo thành dòng chảy mặt ở những nơi có rừng rất thấp, qua

đó hạn chế khả năng hình thành lũ và lũ quét Ngoài thành công trong việc

xây dựng phương pháp đo lượng mưa lọt tán, Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải đã xây dựng được bảng tra hệ số thảm thực vật (hệ số C) tương ứng với đặc điểm, cấu trúc của một số thảm rừng và xác định được cấu trúc hợp lý của thảm thực vật rừng chống xói mòn đất Các kết quả nghiên cứu này có tính thực tiễn cao và làm cơ sở cho những nghiên cứu sau này

Phùng Văn Khoa (1997) nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn rừng thông đuôi

ngựa (Pinus massoniana) tại núi Luốt - Xuân Mai - Hà Tây (nay là Hà Nội)

cho kết quả lượng dòng chảy mặt đất chiếm từ 3 - 5% tổng lượng mưa và phụ thuộc chặt chẽ với chỉ tiêu tổng hợp của 3 nhân tố độ che phủ của cây bụi thảm tươi, độ dốc, độ xốp Theo tác giả, tiêu chuẩn rừng giữ nước là trị số của

độ che phủ lớp cây bụi thảm tươi mà tại đó lượng nước chảy bề mặt đạt mức tối thiểu Tuy nhiên, do phạm vi nghiên cứu hẹp và đối tượng nghiên cứu là rừng trồng thông đuôi ngựa thuần loài đều tuổi (14 - 15 tuổi), nên công trình này chỉ mang tính thử nghiệm về phương pháp nghiên cứu

Phạm Văn Điển (1998) nghiên cứu về đặc điểm thủy văn của một số thảm thực vật rừng làm cơ sở cho việc xây dựng tiêu chuẩn rừng giữ nước – vùng xung yếu hồ thủy điện Hòa Bình đã phát hiện lượng dòng chảy bề mặt không chỉ có mối liên hệ chặt với 3 nhân tố độ dốc, độ xốp, độ che phủ cây bụi thảm tươi mà còn phụ thuộc vào độ tàn che tầng cây cao Trung bình tỷ lệ dòng chảy bề mặt chiếm 51,83% lượng mưa, cao nhất ở khu vực đất trống và thấp nhất ở rừng keo tai tượng

Trong các nghiên cứu của mình, cả 2 tác giả Phùng Văn Khoa (1997)

và Phạm Văn Điển (1998; 2006) đều chỉ ra rằng có thể mô hình hóa mối liên

hệ giữa lượng dòng chảy bề mặt với các chỉ tiêu tổng hợp dưới dạng phương trình bậc 2 có dạng:

Y = a + bX + cX2

Trong đó: Y: lượng dòng chảy mặt (mm)

X: chỉ tiêu tổng hợp (độ dốc, độ xốp, độ che phủ và tàn che)

a, b, c: các tham số của phương trình

với hệ số tương quan rất cao r = 0.980 – 0.998

Vũ Thanh Te, Trần Quốc Thưởng, Phạm Anh Tuấn (2005) khi nghiên cứu tác động của lớp phủ thực vật đến khả năng gây xói mòn đất và vận chuyển bùn cát trên lưu vực sông chợ Lèn đã nhận thấy lớp phủ thực vật càng dày thì khả năng làm chậm dòng chảy sườn càng tăng (từ 7 – 11 lần)

Nguyễn Thế Hưng (2008) khi nghiên cứu về vai trò bảo vệ nguồn nước của 4 dạng thảm thực vật là thảm cây bụi cao, thảm cây bụi thấp, rừng trồng keo và rừng trồng bạch đàn đã đưa ra kết luận về khả năng giữ nước của các dạng thảm thực vật giảm dần từ thảm cây bụi cao đến rừng trồng keo, rừng trồng bạch đàn và thấp nhất là thảm cây bụi thấp với tổng lượng nước giữ được trong thảm thực vật tương ứng là 988,97 tấn/ha, 936,07 tấn/ha, 724,58 tấn/ha và 660,62 tấn/ha

Trong các nghiên cứu về dòng chảy mặt, Võ Đại Hải (1996) đã sử dụng phương pháp xây bể để đo lượng xói mòn và dòng chảy mặt Với phương pháp này việc thu thập số liệu về xói mòn và dòng chảy mặt thuận tiện và cho kết quả chính xác nhưng đòi hỏi đầu tư tốn kém Các tác giả Phùng Văn Khoa (1997) và Phạm Văn Điển (1998) đã dùng các ống đo có đường kính 5,7 cm đặt sát mép dưới các ô tiêu chuẩn để đo lượng nước chảy trên bề mặt đất Phương pháp này có nhược điểm là trong nhiều trường hợp không hứng được toàn bộ lượng nước chảy trên mặt đất Phạm Văn Điển (2006) đã cải tiến phương pháp đo lượng dòng chảy mặt đất bằng máng hứng nước nhằm thu lượng nước chảy mặt đối một cách hiệu quả nhất Xong nếu việc lắp máng không cẩn thận cũng sẽ làm cho việc thu nước không được như ý muốn

1.2.2 Chất lượng nước dòng chảy mặt khởi đầu

Ở Việt Nam, đặc biệt đối với ngành lâm nghiệp, những nghiên cứu bước đầu về chất lượng nước dưới các dạng thảm thực vật còn khá mới mẻ và chưa có nhiều công trình nghiên cứu

Võ Đại Hải (1996) khi phân tích nước dòng chảy mặt thu được trong trận mưa đã bước đầu xác định được hàm lượng khoáng (K+, Na+, Mg2+, Ca2+,

Al3+, Fe3+) bị rửa trôi theo dòng chảy mặt Theo tác giả xói mòn và đặc biệt là rửa trôi là nguyên nhân thúc đẩy quá trình thoái hóa đất đai một cách mạnh

mẽ

Nguyễn Thị Thì (2009) trong nghiên cứu của mình về chất lượng nước mặt tại lưu vực sông Cầu (Thái Nguyên) cho rằng các hoạt động kinh tế xã hội – đặc biệt là hoạt động sản xuất nông nghiệp, khai thác cát sỏi trên sông không theo quy hoạch và nạn phá rừng bừa bãi – có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng nước sông, làm gia tăng hàm lượng chất ô nhiễm trong nguồn nước

Bên cạnh các hoạt động sản xuất nông nghiệp, phá rừng thị việc phát triển sân golf một cách bừa bãi hiện nay cũng kéo theo sự gia tăng hàm lượng các chất ô nhiễm có trong nước mặt (nhóm tác giả Hứa Thị Yến, Nguyễn Thùy Dương, Trần Văn Hùng, 2009) Nếu so sánh hàm lượng các chất ở khu vực đầu nguồn – không bị ảnh hưởng của các hoạt động của sân golf thì các thông số như hàm lượng NO3

Những tồn tại chính trong nghiên cứu đặc tính dòng chảy mặt đất:

1- Nghiên cứu về dòng chảy mặt còn ít, thường kết hợp với nghiên cứu xói mòn hoặc độ thấm của đất Chưa có công trình nào chỉ đi sâu nghiên cứu

về dòng chảy mặt và chất lượng dòng chảy mặt

2- Phương pháp đo lượng nước chảy bề mặt còn nhiều khó khăn, chưa

có phương pháp đo lượng nước chảy bề mặt nào được coi là chuẩn mực để sử dụng thống nhất Những phương pháp cho độ chính xác cao thì đòi hỏi nhiều công phu và tốn kém, ngược lại, những phương pháp dễ thực hiện hơn thì độ tin cậy không cao

3- Những nghiên cứu về dòng chảy mặt đất mới chỉ dừng lại ở việc định lượng, chưa có nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề chất lượng nước của dòng chảy mặt khởi đầu Dòng chảy mặt là một bộ phận hợp thành của dòng chảy sông suối trong lưu vực, chất lượng nước của sông suối là một vấn đề cần được quan tâm bởi nó ảnh hưởng đến sinh hoạt hàng ngày và vấn đề canh tác nông nghiệp của bà con vùng núi

4- Tại khu vực Hòa Bình mặc dù đã có nhiều công trình nghiên cứu về thủy văn rừng nhưng chủ yếu tập trung vào khả năng giữ nước của rừng và ở khu vực hồ Hòa Bình là chính Việc đi sâu nghiên cứu thủy văn rừng tại khu vực Lâm trường Lương Sơn mà cụ thể là đặc tính dòng chảy mặt đất là chưa

có Chính vì vậy việc nghiên cứu đặc tính dòng chảy mặt tại Lâm trường Lương Sơn – Hòa Bình của luận văn là thực sự cần thiết

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Đề xuất các biện pháp thích hợp nhằm hạn chế dòng chảy mặt dưới các

mô hình sử dụng đất khác nhau, từ đó góp phần cải thiện số lượng và chất lượng nguồn nước

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát và phân tích điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu, bao gồm:

+ Cấu trúc thảm thực vật trong các mô hình nghiên cứu (về độ tàn che,

độ che phủ của lớp cây bụi thảm tươi, che phủ của lớp thảm mục,…)

+ Đặc điểm địa hình: độ dốc

+ Điều kiện thổ nhưỡng: thành phần cơ giới, độ ẩm đất, tỉ lệ đá nổi + Điều kiện khí tượng thủy văn: quan tâm đến đặc tính mưa trong khu vực, cụ thể về lượng mưa, cường độ mưa, thời gian mưa

- Nghiên cứu đặc tính dòng chảy mặt trong khu vực:

+ Lượng dòng chảy mặt và hệ số dòng chảy mặt

+ Hàm lượng các chất có trong dòng chảy mặt

+ So sánh đặc tính dòng chảy mặt giữa các mô hình khác nhau trong khu vực nghiên cứu

- Phân tích mối liên hệ giữa dòng chảy mặt và hàm lượng các chất có trong dòng chảy mặt với các nhân tố ảnh hưởng

- Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu dòng chảy mặt dưới các mô hình

sử dụng đất khác nhau

2.3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài bao gồm:

- Mô hình rừng trồng thuần loài Bạch đàn

- Mô hình rừng trồng thuần loài Keo lai

- Mô hình Sắn

1- Mô hình Sắn: Sắn được trồng với mục đích chủ yếu nhằm tăng gia sản xuất, tăng thu nhập cho người dân địa phương bên cạnh nghề lâm nghiệp Sắn được bắt đầu trồng vào đầu tháng 6/2009 Trước khi trồng sắn, đất đã được phun thuốc diệt cỏ

2- Mô hình rừng trồng thuần loài Keo lai: Tổng diện tích trồng Keo lai tại lâm trường Lương Sơn là 689 ha, trong đó tại khu vực nghiên cứu diện tích trồng là 18,8 ha Keo lai được trồng bắt đầu từ năm 2003, đến nay rừng

đã khép tán và sinh trưởng khá tốt Rừng trồng thuần loài với mật độ ban đầu

là 1666 cây/ha (hàng cách hàng 3m, cây cách cây 2m)

3- Mô hình rừng trồng thuần loài Bạch đàn: Tổng diện tích trồng Bạch đàn tại lâm trường Lương Sơn là 313 ha Bạch đàn được trồng từ năm 2003 Rừng trồng thuần loài với mật độ ban đầu 1666 cây/ha (hàng cách hàng 3m,

cây cách cây 2m) Rừng Bạch đàn sinh trưởng không tốt, cây còi cọc và mọc vống cao (nguyên nhân có thể do sự tác động của con người (chặt phá, lấy gỗ, củi) và có thể do không thích hợp với điều kiện thổ nhưỡng trong khu vực)

2.4 Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

2.4.1 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ nghiên cứu số lượng và chất lượng dòng chảy mặt dưới một

số mô hình sử dụng đất đặc trưng tại lâm trường Lương Sơn – huyện Lương Sơn – tỉnh Hòa Bình

2.4.2 Giới hạn nghiên cứu

Do giới hạn về thời gian và kinh phí thực hiện nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu lượng hóa và so sánh đặc trưng dòng chảy mặt giữa các mô hình

và mối liên hệ của các nhân tố ảnh hưởng như cấu trúc thảm thực vật, điều kiện địa hình, thổ nhưỡng, đặc điểm mưa tới dòng chảy mặt

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Quan điểm và phương pháp luận

Dòng chảy mặt là một trong những thành phần vô cùng quan trọng của thủy văn rừng, nó là bộ phận quan trọng của tuần hoàn nước trong hệ sinh thái rừng, phản ánh tốt nhất khả năng giữ nước của rừng Về mặt nguyên tắc có thể sử dụng nhiều chỉ tiêu khác nhau để phản ánh khả năng giữ nước của rừng như mức thay đổi của hàm lượng các chất hóa học, các chất hòa tan trong nước sau khi đã di chuyển qua hệ sinh thái rừng, mô đun dòng chảy mặt, mô đun dòng chảy ngầm, các chỉ tiêu cấu trúc rừng,… Tuy nhiên xét về tính đại diện và khả năng dễ xác định thì tỷ lệ dòng chảy mặt được xem là chỉ tiêu tốt nhất để phản ảnh khả năng giữ nước của hệ sinh thái rừng Nếu dòng chảy mặt càng thấp thì chất lượng nguồn nước càng được cải thiện, hiệu ích của nước càng cao (Vương Văn Quỳnh, 2007)

Việc nghiên cứu dòng chảy mặt đất thường được thực hiện cùng với xói mòn và khả năng giữ nước của rừng Dòng chảy mặt phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm cấu trúc rừng và đặc tính của các trận mưa Mưa càng lớn, khả năng giữ nước của rừng càng kém thì khả năng xuất hiện dòng chảy mặt càng cao, lượng xói mòn càng lớn Nghiên cứu quan hệ của dòng chảy mặt với các yếu tố ảnh hưởng cho phép chúng ta nắm được quy luật biến đổi của dòng chảy mặt, từ đó dự báo khả năng xảy ra lũ lụt và cách thức hạn chế hoặc giảm thiểu khả năng xảy ra của nó

Luận văn sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trên hệ thống

ô thí nghiệm để xác định mối liên hệ của dòng chảy mặt của các loại hình sử dụng đất khác nhau theo các nhân tố có ảnh hưởng chính, đồng thời xem xét một số đặc tính hoá học của dòng chảy mặt trong từng loại hình sử dụng đất khác nhau

2.5.2 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu

2.5.2.1 Ngoại nghiệp

1- Lựa chọn mô hình nghiên cứu

Luận văn lựa chọn 3 mô hình sử dụng đất phổ biến nhất tại khu vực nghiên cứu: mô hình rừng trồng thuần loài Keo lai, mô hình rừng trồng thuần loài Bạch đàn, mô hình Sắn Các mô hình rừng trồng Keo lai và rừng trồng Bạch đàn có độ tàn che, độ cao tuyệt đối, tuổi tương đương nhau Rừng Keo, Bạch đàn là rừng non, ở chu kỳ 2 hoặc 3 trở lên để thể hiện rõ tác động của sử dụng đất đến chế độ thủy văn nói chung và dòng chảy mặt nói riêng

Lý do chọn:

Thứ nhất, với các loài Keo, Bạch đàn là các loài cây được trồng phổ biến ở nước ta hiện nay nên việc nghiên cứu đặc tính dòng chảy mặt của các

mô hình sử dụng đất này là rất hữu ích, có tính thực tiễn cao trong việc đề xuất giải pháp quản lý lưu vực bền vững

Thứ hai, nương Sắn là một trong những loại hình sử dụng đất chủ yếu của người dân vùng núi Việc xem xét khả năng xuất hiện dòng chảy mặt và hàm lượng các chất có trong nước mặt khởi đầu tại mô hình này có ý nghĩa quan trọng đối trong việc đánh giá tác động của các mô hình canh tác nông nghiệp trên đất dốc của người dân

Thứ ba, lựa chọn 3 mô hình trên nhằm mục đích trả lời câu hỏi liệu rằng dòng chảy mặt tại các mô hình sử dụng đất khác nhau có khác nhau hay không; so sánh khả năng xuất hiện dòng chảy mặt và hàm lượng các chất gây

ô nhiễm nguồn nước tại các mô hình sử dụng đất khác nhau; mô hình nào sẽ cho dòng chảy mặt lớn nhất, tổng dòng chảy mặt là bao nhiêu, hàm lượng một

số hoá chất chủ yếu như thế nào để cung cấp cơ sở khoa học dự báo lũ và dự báo ô nhiễm cho cấp lưu vực

2- Số lượng và cách lựa chọn ô thí nghiệm

- Với mục tiêu chính của luận văn tập trung so sánh đặc tính dòng chảy mặt tại 3 mô hình sử dụng đất khác nhau nên số lượng và cách lựa chọn ô thí nghiệm là yếu tố ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của các kết luận thống kê, đảm bảo sự phù hợp giữa kết quả nghiên cứu với thực tiễn Số lượng ô thí nghiệm càng nhiều, số lần thu thập mẫu càng lớn thì độ tin cậy của các kết luận càng cao Tuy nhiên, trong điều kiện nghiên cứu của luận văn không đủ thời gian và kinh phí để tiến hành làm nhiều ô thí nghiệm trong 1 mô hình để phân tích tương quan Dựa vào điều kiện thực tế, luận văn đã kết hợp các nguyên tắc của chọn mẫu điển hình với nguyên tắc chọn mẫu trải đều trong cả miền phân bố rộng của đối tượng nghiên cứu Vì vậy, để đảm bảo tính đại diện cho mỗi mô hình, đủ điều kiện để sử dụng các công thức tính toán và các

tiêu chí thống kê, tại mỗi mô hình luận văn bố trí 4 ô thí nghiệm (do nếu chỉ

bố trí 1 ô thí nghiệm thì không mang tính đại diện, mà nếu bố trí nhiều hơn thì luận văn không đủ điều kiện thực hiện) Như vậy, tổng số ô thí nghiệm của luận văn là 12 ô Với mỗi mô hình chúng tôi đánh số ô thí nghiệm từ 1 – 4 và được ghi rõ tại các vị trí ô ngoài thực địa để tránh nhầm lẫn Với mỗi ô thí nghiệm, luận văn sẽ tiến hành quan sát và thu thập số liệu của tối thiểu 10 trận mưa (nếu được nhiều hơn càng tốt)

Việc khảo sát sơ bộ toàn bộ khu vực nghiên cứu cho phép lựa chọn bố trí 12 ô thí nghiệm điển hình cho 3 mô hình tại vị trí có cấp độ dốc 20 – 250(đây là cấp độ dốc điển hình cho vùng sản xuất lâm nghiệp ở các tỉnh miền núi Việt Nam nói chung và trong khu vực nghiên cứu nói riêng) và nằm ở giữa sườn dốc Như vậy các ô thí nghiệm được bố trí đại diện cho các dạng thảm thực vật

Khoảng cách giữa các ô thí nghiệm: các ô thí nghiệm được bố trí độc lập với các điều kiện xung quanh, nên gần như không có sự ảnh hưởng qua lại giữa các ô thí nghiệm Vì vậy trên thực tế khoảng cách giữa các ô thí nghiệm không có nhiều ý nghĩa Luận văn chọn cách bố trí khoảng cách phù hợp (khoảng 40-50m) để tiết kiệm thời gian và công sức thu thập số liệu

- Bố trí ô thí nghiệm: Các ô thí nghiệm được bố trí có chiều dài song song với đường đồng mức (nhằm đảm bảo số liệu thu được đại diện cho lượng dòng chảy ở một vị trí của chiều dài sườn dốc) Theo gợi ý của giáo sư Lee MacDonal, chuyên gia nghiên cứu về xói mòn và dòng chảy mặt của trường đại học Colorado, Mỹ, chúng tôi chọn ô thí nghiệm có diện tích là 6m2(đã quy phẳng theo độ dốc), kích thước ô là 3m x 2m (chiều dài 3m được đặt dọc theo chiều dài sườn dốc và có công thức cải bằng như sau:Lcải bằng (m) = 3*cos(α); trong đó α là độ dốc (0)) Khi lập ô, chọn cạnh dưới của ô thí

nghiệm trước, sau đó xác định ba cạnh còn lại Cạnh dưới của ô thí nghiệm đo dòng chảy đặt ở nơi có bề mặt dốc theo chiều ngang tương đối đồng đều, không có rãnh sâu

Sơ đồ mặt cắt ô thí nghiệm được thể hiện tại Hình 2.1 sau đây:

Để việc thu thập số liệu được thuận lợi, đảm bảo tính chính xác của kết quả nghiên cứu, tại cạnh dưới ô thí nghiệm chúng tôi tiến hành đào bể chứa nước sâu kích thước 0.5m (rộng) x 0.5m (sâu) x 2m (dài) và phủ bạt mềm không thấm nước dưới đáy để hứng toàn bộ lượng nước chảy vào Để dễ dàng lắp bạt, chúng tôi tạo bậc thang (dạng bậc thềm) có kích thước 15 x 15 cm, dùng đinh tre, thép và trần nhựa cố định mép bạt với mép ô thí nghiệm Việc gắn bạt mềm tại mép dưới ô thí nghiệm được tiến hành hết sức cẩn thận và tỉ

mỉ nhằm không làm mép ô bị lở và thu được toàn bộ lượng dòng chảy mặt vào bể chứa Các ô thí nghiệm được bố trí cụ thể như sau:

Bảng 2.1 Tọa độ vị trí ô thí nghiệm tại các mô hình

ÔTN

Tọa độ địa lý

Độ cao tuyệt đối

Hướng phơi

Độ dốc ( 0 )

Diện tích ÔTN thực

tế (m 2 )

Diện tích

bề mặt bể hứng nước thực

tế (m 2 )

Thể tích bể hứng nước thực tế (m 2 )

Ghi chú: S – Sắn; KL – Keo lai; BĐ – Bạch đàn

(Diện tích bề mặt bể hứng nước khi tính toán và đào bể là 2x0.5 m2, nhưng khâu kỹ thuật lót và cố định tấm bạt hứng nước do điều kiện khó khăn nên bề mặt hứng nước tại bể của các ô thí nghiệm được mở rộng thêm)

Bên cạnh bể các ô thí nghiệm chúng tôi bố trí thiết bị để đo lượng mưa dưới tán ngay tại vị trí bể với mục đích để tính được lượng nước mưa rơi thực

tế vào bể hứng Dụng cụ đo mưa dưới tán là các chai lavie to được cắt bỏ

phần đáy (sao cho đảm bảo diện tích thu nước của các chai là bằng nhau và bằng 9.2cm) được dựng trên các cột cao 1,5m đặt bên cạnh ô thí nghiệm

3- Phương pháp thu thập số liệu

- Phương pháp kế thừa số liệu: Kế thừa các số liệu về khí tượng thuỷ

văn, các số liệu về tài nguyên rừng, tài nguyên đất, địa hình của khu vực nghiên cứu

- Cấu trúc thảm thực vật: Tiến hành thu thập số liệu đối với mô hình Keo lai và mô hình Bạch đàn Tại mỗi ô thí nghiệm của 2 mô hình này tiến hành lập một ô tiêu chuẩn có diện tích 500m2 (kích thước 25 x 20m) bảo đảm đại diện cho khu vực bố trí các ô thí nghiệm Trong ô tiêu chuẩn đo đếm các đại lượng điều tra (các chỉ tiêu tầng cây cao): đường kính ngang ngực (d1.3), chiều cao vút ngọn (hvn), đường kính tán (dt), độ tàn che và đánh giá tình hình sinh trưởng chung

Số liệu thu thập được ghi vào biểu sau:

Bảng 2.2 Điều tra tầng cây cao trên ô tiêu chuẩn

Số hiệu ÔTC:………… Loại rừng: ……… Hộ gia đình: ………… Ngày điều tra: ……… Người điều tra: ……… Đơn vị quản lý: ………

Diện tích ÔTC: ……… Độ dốc: ………

STT C 1.3 (cm) D 1.3 (cm) H vn (m) D t (m) Ghi chú

Bảng 2.3 Điều tra độ tàn che trên ô tiêu chuẩn

Số hiệu ÔTC:………… Loại rừng: ……… Hộ gia đình: ………… Ngày điều tra: ……… Người điều tra: ……… Đơn vị quản lý: ………

Diện tích ÔTC: ……… Độ dốc: ………

- Điều kiện địa hình: điều tra các yếu tố:

+ Độ dốc mặt đất: Được đo bằng địa bàn cầm tay tại các sườn dốc nơi đặt các ô thí nghiệm Cụ thể: Dùng hai cọc tre có chiều dài 50 cm, đóng sâu xuống đất 20 cm tại đầu trên và dưới của ô thí nghiệm Dùng dây không co dãn nối hai đầu mút của hai cọc lại tạo thành một đường song song với mặt đất (cách mặt đất 30cm) Dùng địa bàn cầm tay đo độ dốc tại 03 điểm trên dây: đầu trên, giữa và đầu dưới rồi cộng trung bình, độ dốc trung bình này chính là độ dốc của ô thí nghiệm

+ Hướng dốc (hướng phơi): Được xác định bằng địa bàn cầm tay

- Điều kiện thổ nhưỡng:

+ Độ ẩm đất: Quan tâm đến độ ẩm tự nhiên của lớp đất mặt (0 – 10cm) Chỉ tiêu này được xác định 2 ngày một lần bằng cách lấy mẫu đất vào lúc 9h – 10h sáng, sau đó cân, sấy mẫu đất Nếu gặp hôm trời mưa thì ngày hôm sau khi hết mưa sẽ lấy mẫu Việc lấy mẫu đất được tiến hành như sau: Tại mỗi ô thí nghiệm lấy đất tại 3 vị trí sườn cạnh (phía ngoài) của ô, sau đó trộn đều lấy

1 mẫu Với 4 mẫu đất thu được tại 4 ô thí nghiệm của 1 mô hình ta lại tiếp tục trộn đều chúng với nhau và lấy được 1 mẫu Như vậy tại mỗi mô hình ta sẽ có

1 mẫu để phân tích

+ Thành phần cơ giới đất: Được xác định bằng cách lẫy mẫu đất của từng mô hình và đem phân tích Việc xác định thành phần cơ giới đất được tiến hành 2 lần, lần đầu là khi bắt đầu tiến hành thu thập số liệu, lần thứ hai là khi kết thúc quá trình thu thập số liệu, nhằm xem xét có sự thay đổi về tính chất vật lý của đất tại khu vực thí nghiệm hay không, nếu có thì có ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu hay không Số mẫu đất thu thập là 6 mẫu (mỗi mô hình 2 mẫu)

+ Độ xốp của đất: Được xác định thông qua dung trọng và tỷ trọng Mẫu đất dùng để xác định dung trọng và tỷ trọng là mẫu tổng hợp được thu thập bằng ống dung trọng từ 1 vị trí điển hình trong mô hình nghiên cứu Việc lấy mẫu được tiến hành 3 lần vào các thời điểm đầu, giữa và cuối của thời kỳ quan sát nhằm xác định sự biến động về độ xốp lớp đất mặt Số mẫu đất thu thập là 9 mẫu (mỗi mô hình 3 mẫu)

- Điều tra ô thí nghiệm: Theo kinh nghiệm của giáo sư Lee H MacDonald (đại học Colorado, trao đổi trực tiếp, 2009) việc điều tra che phủ

ô thí nghiệm có vai trò đặc biệt quan trọng do ô thí nghiệm có diện tích nhỏ nên các thành phần có trên bề mặt ô thí nghiệm ảnh hưởng rất lớn đến kết quả nghiên cứu Cũng theo giáo sư Lee, nguyên tắc đặt ra là phải giữ nguyên ô thí nghiệm, không được phép đi vào và hạn chế tất cả các tác động có thể để ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm Trên một ô thí nghiệm tiến hành đo 3 cấp: 1-

đá nổi; 2- thảm mục, thảm khô; 3- thảm tươi Điều tra các chỉ tiêu trong ô thí nghiệm thông qua phương pháp mạng lưới 50 điểm ngẫu nhiên trên cơ sở của phương pháp ngẫu nhiên hệ thống Dùng ngón tay chỉ thẳng xuống đất, gặp chỉ tiêu nào ghi đánh dấu vào chỉ tiêu ấy trong bảng điều tra

Dựa vào đặc điểm sinh trưởng của loài cây, việc điều tra ô thí nghiệm được tiến hành 15 ngày điều tra 1 lần

Số liệu thu thập được ghi vào biểu sau:

Bảng 2.4 Điều tra che phủ trong ô thí nghiệm

Số hiệu ÔTN:………… Mô hình: ……… Ngày điều tra: ………

Thành phần loài cây:………

- Đặc tính trận mưa: Dụng cụ đo mưa là vũ kế và máy vũ ký được đặt tại nhà dân gần khu vực bố trí thí nghiệm để đo các thông số thời gian mưa, tổng lượng mưa, cường độ mưa cho toàn bộ khu vực tiến hành thí nghiệm Các số liệu về mưa được sử dụng chung cho các ô thí nghiệm

- Lượng mưa dưới tán (DT): Dụng cụ đo mưa dưới tán là các ống lavie

đã cắt bỏ phần đáy, được đặt ngay tại vị trí cạnh bể chứa nước Nước trong các chai lavie được đong bằng ống nhựa chia vạch đến cm3 và được ghi vào biểu theo dõi sau mỗi trận mưa

- Đo lượng nước mặt chảy trên bề mặt đất: Để giảm sự tác động không mong muốn của việc xây dựng ôtn đến kết quả nghiên cứu, Luận văn bỏ qua

số liệu quan trắc trận mưa đầu (khi đã hoàn thành ôtn)

Lượng dòng chảy trên bề mặt đất chính là lượng dòng chảy từ bề mặt ô thí nghiệm chảy vào trong bể.Trong bể chứa tại mỗi ô thí nghiệm lúc này bao gồm các thành phần: lượng dòng chảy bề mặt, lượng nước mưa rơi xuống bể, lượng vật chất xói mòn Cách thu thập số liệu theo các bước cụ thể như sau:

B1- Lấy 500ml nước trong phía trên (N1) để mang về phòng thí nghiệm phân tích hàm lượng các chất có trong nước

B2- Khuấy đều lượng vật chất xói mòn trong bể nước, lấy 500ml mẫu nước đem về, để lắng để tách riêng phần xói mòn và phần nước, trên cơ sở đó tính ra lượng nước thực tế có trong bể tại ô thí nghiệm (N2)

B3- Cho toàn bộ lượng nước còn lại trong bể vào thùng, những chỗ không thể múc được thì dùng miếng xốp thấm nước thấm toàn bộ lượng nước

và vắt cho vào thùng Đong đếm tổng lượng nước thu được bằng ống chia vạch đến cm3

B4- Lượng mưa rơi xuống bể được tính thông qua lượng mưa dưới tán

+ Phương pháp lẫy mẫu nước: Dụng cụ lấy mẫu là chai nhựa Polietylen Trước khi lấy mẫu các chai đựng phải được tráng kỹ bằng chính mẫu nước Lấy đầy chai và tránh sự xâm nhập của oxi không khí, tránh làm xáo trộn mẫu Trên các mẫu ghi rõ: tên mẫu, người lấy mẫu, ngày lấy mẫu, đặc điểm của ngày lấy mẫu,…Mẫu sau khi lấy được bảo trong thùng xốp cách nhiệt rồi vận chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích

Các chỉ tiêu nhiệt độ, pH, tổng chất rắn hòa tan (TDS) đều được đo ngay tại địa điểm lấy mẫu bằng máy đo nhanh

Số liệu thu thập về mưa và lượng nước thu được được ghi tại biểu sau:

Biểu 2.4 Biểu thu thập số liệu lấy mẫu (trận mưa thứ … )

Ngày lấy mẫu: ……… Lượng mưa vũ ký: …… mm Điều kiện thời tiết: Thời gian mưa: …… (h)

STT ÔTN Tổng lượng

nước (cm 3 )

Lượng nước dưới tán (cm 3 )

Nhiệt độ (0C) pH

TDS (mg/l) Ghi chú

2.5.2.2 Nội nghiệp

- Tính độ xốp đất theo công thức:

P% = (d-D)x100/d Trong đó: - d: tỷ trọng đất

- D: dung trọng đất

- Tính độ ẩm đất theo công thức:

X% = ((W1 – W2)/W2)x100%

Trong đó: - W1: Trọng lượng của đất ẩm

- W2: Trọng lượng của đất khô

Tổng hợp kết quả nghiên cứu sự biến thiên của độ ẩm lớp đất mặt 0 – 10cm, xử lý thống kê quy luật biến thiên của độ ẩm đất bình quân của các ô thí nghiệm

- Thành phần cơ giới đất được xác định trong phòng thí nghiệm

- Các chỉ tiêu về cấu trúc rừng như độ che phủ, tàn che, thảm khô thảm mục được thống kê và xác định theo những phương pháp nghiên cứu trong lâm sinh học và điều tra rừng

- Số liệu mưa:

+ Lượng mưa tính bằng giá trị đo được tại vũ kế

+Thời gian mưa (h): xem trên giản đồ của máy vũ ký sau mỗi trận mưa + Cường độ mưa (mm/h): bằng tỉ số giữa lượng mưa và thời gian mưa

- Lượng mưa dưới tán:

Do lượng mưa dưới tán được đong bằng ống đong chia vạch đến cm3nên cách quy đổi ra mm như sau:

DT (mm) = (DT(cm 3 ) x 10 3 )/(3.1416 x (9.2/2) 2 x 10 2 )

DT(cm3) x 103: Lượng mưa dưới tán quy đổi ra mm3

3.1416 x (9.2/2)2: Diện tích bề mặt hứng nước của ống lavie tính bằng đơn vị cm2

3.1416 x (9.2/2)2 x 102: Diện tích bề mặt hứng nước của ống lavie tính bằng đơn vị mm2

- Dòng chảy mặt đất:

+ Thống kê tổng lượng dòng chảy mặt đất cho từng ô thí nghiệm trong thời gian nghiên cứu

DCM(cm3) x 103: Lượng dòng chảy mặt được quy đổi ra mm3

Sbể(m2) x 106: Diện tích bề mặt bể quy đổi ra mm2+ Sau khi thu được lượng dòng chảy mặt (mm) tiến hành phân tích quy luật về dạng liên hệ giữa dòng chảy mặt với các nhân tố ảnh hưởng trong khu vực nghiên cứu bằng phương pháp phân tích thống kê toán học với sự hỗ trợ của phần mềm Excel và phần mềm SPSS

- Phân tích mẫu nước: được tiến hành trong phòng thí nghiệm bằng máy đo Quang phổ kế (máy HACH) Các chỉ tiêu phân tích là Nitơ (dưới dạng NO3-), Photpho (dưới dạng PO43-), Sunphat (dưới dạng SO42-) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

+ Phương pháp phân tích NO3

-: Nitơ tồn tại trong thiên nhiên chủ yếu dưới dạng phân tử hai nguyên tử

N2 Đây là một nguyên tố khá phổ biến trong thiên nhiên, chiếm 78.03% thể tích của không khí Một cách gần đúng có thể coi thể tích của không khí gồm

có 4 phần N2 và một phần O2 Trong phân tử N2, nitơ liên kết với nhau bằng

ba liên kết hoá trị Để phá vỡ liên kết này cần một năng lượng rất lớn khoảng

942 kJ/mol Điều này giải thích tính trơ của phân tử N2 và giải thích tại sao đa

số hợp chất đơn giản của N2, mặc dù trong đó có liên kết bền, đều là hợp chất

thu nhiệt Cũng chính vì thế mà phần lớn các sinh vật sống không thể sử dụng trực tiếp nó được

Nitơ tồn tại ở nhiều trạng thái oxi hoá khác nhau như NO3- (+5), NO2-(+3)

và NH4+ Trong các dạng này thì NO3- và NO2- được quan tâm hơn cả vì chúng là những ion có khả năng gây độc cho con người

Nitrat là muối của axit nitric Trong muối nitrat, ion NO3- có cấu tạo hình tam giác đều với góc ONO bằng 120o và độ dài liên kết N-O bằng 1,218 Angtron Ion NO3- không có màu nên các muối nitrat của những cation không màu đều không có màu Hầu hết các muối nitrat đều dễ tan trong nước Một vài muối hút ẩm trong không khí như NaNO3 và NH4NO3 Muối nitrat của những kim loại hoá trị hai và hoá trị ba thường ở dạng hydrat Các muối nitrat thường có nhiều trong các loại phân bón hoá học Nếu bón phân vượt quá lượng đạm cần thiết thì lượng nitrat dư thừa trong đất tăng lên Lượng nitrat

dư thừa này sẽ đi vào các nguồn nước mặt, nước ngầm gây ô nhiễm, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người

Trình tự các bước phân tích cụ thể ứng với mỗi quy trình như sau:

Quy trình: 355 N, Nitrate HR PP và 353 N, Nitrate MR PP

Thuốc thử: NitraVer 5 Nitrate Reagent Powder Pillow

Trình tự phân tích:

1- Khởi động máy, chọn quy trình “355 N, Nitrate HR PP” hoặc quy trình “353 N, Nitrate MR PP” (tùy thuộc vào khoảng hàm lượng NO3

định phân tích)

2- Cho 10ml mẫu cần phân tích vào ống nghiệm

3- Cho 1 gói thuốc thử NitraVer 5 Nitrate Reagent vào ống nghiệm đã

có chứa mẫu phân tích

4- Chờ trong vòng 1 phút để quá trình phản ứng bắt đầu Lắc mạnh ống nghiệm theo chiều thẳng đứng trong vòng 1 phút đó

5- Tiếp tục lắc nhẹ trong 5 phút

6- Lấy 10ml mẫu phân tích khác cho vào một ống nghiệm khác để làm mẫu trắng Cho mẫu trắng vào máy đo, ấn Zero để máy hiệu chỉnh về nồng độ chuẩn 0.0 mg/l NO3

- 7- Cho mẫu thử vào máy đo, ấn Read, kết quả sẽ xuất hiện trên màn hình

Quy trình: 351 N, Nitrate LR

Thuốc thử: NitraVer 6 Nitrate Reagent Powder Pillow và NitraVer 3 Nitrate Reagent Powder Pillow

Trình tự phân tích:

1- Khởi động máy, chọn quy trình “351 N, Nitrate LR”

2- Cho 15ml mẫu cần phân tích vào ống nghiệm

3- Cho 1 gói thuốc thử NitraVer 6 Nitrate Reagent vào ống nghiệm đã

có chứa mẫu phân tích

4- Lắc ống nghiệm theo hướng chéo trong 3 phút Chờ trong vòng 2 phút để phản ứng xảy ra

5- Hết thời gian 2 phút, từ 15ml mẫu thử trên lấy ra 10ml cho vào ống nghiệm khác Cho 1 gói thuốc thử NitraVer 3 Nitrate Reagent vào ống nghiệm này Lắc nhẹ trong 30 giây Màu hồng sẽ xuất hiện nếu nitrat có mặt Chờ trong vòng 15 phút để phản ứng xảy ra

6- Lấy 10ml mẫu phân tích khác cho vào một ống nghiệm khác để làm mẫu trắng Cho mẫu trắng vào máy đo, ấn Zero để máy hiệu chỉnh về nồng độ chuẩn 0.0 mg/l NO3

- 7- Cho mẫu thử vào máy đo, ấn Read, kết quả sẽ xuất hiện trên màn hình

+ Phương pháp phân tích PO

4-

3-: Chỉ tiêu PO43- đại diện cho tổng hàm lượng photpho Phốtphát có 2 loại

là phốt phát vô cơ và phốt phát hữu cơ Trong môi trường tự nhiên, phốt phát hữu cơ hầu hết là những chất mang độc tính mạnh dưới dạng thuốc diệt côn trùng, nấm, diệt cỏ, các vũ khí hoá học Phốt phát làm phân bón, chất kích thích tăng trưởng, chất tạo bọt trong bột giặt, chất làm mềm nước, kích thích tăng trưởng nhiều loại vi sinh vật, phiêu sinh vật, tảo…phốt phát gây nhiều tác động trong việc bảo vệ môi trường Đặc biệt, hàm lượng phốt phát trong máu cao có thể làm tăng lượng canxi trong động mạch vành, một trong những dấu hiệu cảnh báo chính của chứng vữa xơ động mạch và nguy cơ mắc bệnh

1- Khởi động máy, chọn quy trình “490 P React PV”

2- Cho 10ml mẫu cần phân tích vào ống nghiệm

3- Cho 1 gói thuốc thử PhosVer 3 Phosphate Reagent vào ống nghiệm

đã có chứa mẫu phân tích Lắc mạnh ống nghiệm theo chiều thẳng đứng trong

30 giây cho đến khi mẫu thuốc tan hết

4- Chờ trong 2 phút để quá trình phản ứng diễn ra

5- Trong khoảng thời gian chờ này lấy 10ml mẫu phân tích khác cho vào một ống nghiệm khác để làm mẫu trắng Cho mẫu trắng vào máy đo, ấn Zero để máy hiệu chỉnh về nồng độ chuẩn 0.00 mg/l PO4

3- 6- Sau khi hết thời gian 2 phút, cho mẫu thử vào máy đo, ấn Read, kết quả sẽ xuất hiện trên màn hình

+ Phương pháp phân tích SO42-: Sunphat là một chất gây độc cho nước, thường xuất hiện cùng với các chất xói mòn

Quy trình: 680 Sulfate

Thuốc thử: SulfaVer 4 Reagent Powder Pillow dùng cho khoảng hàm lượng từ 2 – 70 mg/l

Trình tự phân tích:

1- Khởi động máy, chọn quy trình “680 Sulfate”

2- Cho 10ml mẫu cần phân tích vào ống nghiệm

3- Cho 1 gói thuốc thử SulfaVer 4 Reagent Powder Pillow vào ống nghiệm đã có chứa mẫu phân tích Lắc mạnh ống nghiệm theo đường tròn Mẫu sẽ có màu trắng đục nếu sulfate có mặt

4- Chờ trong 5 phút để quá trình phản ứng bắt đầu Trong thời gian này phải đảm bảo không có bất kỳ tác động nào đến ống nghiệm

5 Trong khoảng thời gian chờ này lấy 10ml mẫu phân tích khác cho vào một ống nghiệm khác để làm mẫu trắng Cho mẫu trắng vào máy đo, ấn Zero để máy hiệu chỉnh về nồng độ chuẩn 0 mg/l SO4

2- 6- Sau khi hết thời gian 5 phút, cho mẫu thử vào máy đo, ấn Read, kết quả sẽ xuất hiện trên màn hình

+ Chỉ tiêu TSS (Total Suspended Solids) – Tổng chất rắn lơ lửng: Chất lơ lửng là các chất không hòa tan trong nước và được xác định bằng cách lọc một mẫu nước qua giấy lọc tiêu chuẩn Cặn thu được trên giấy lọc sau khi sấy khô ở 1030C - 1050C cho đến khi khối lượng không đổi thì đem cân xác định bằng lượng – đó chính là lượng chất lơ lửng trong mẫu nước phân tích

Chất rắn trong nước do nhiều nguyên nhân như: các chất vô cơ dạng hoà tan (các muối hoặc các chất không tan dạng huyền phù), các chất hữu cơ,

vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, động vật nguyên sinh, các chất hữu cơ tổng hợp) Chất rắn ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước như về màu sắc,…và làm cho tiêu tốn nhiều hoá chất cho quá trình xử lí

Trình tự phân tích:

1- Khởi động máy, chọn quy trình “630 Suspended Solids”

2- Cho 300ml nước cần phân tích vào máy khuấy tốc độ cao trong 2 phút

3- Cho 10ml nước đã khuấy vào ống nghiệm

4- Cho 10ml nước cất vào một ống nghiệm khác để làm mẫu trắng 5- Cho mẫu trắng vào máy đo, ấn Zero để máy hiệu chỉnh về nồng độ chuẩn 0 mg/l TSS

6- Lắc nhẹ mẫu thử để làm tan bọt bong bóng và những chất lắng còn lại Cho mẫu thử vào máy đo, ấn Read và đọc kết quả xuất hiện trên màn hình

(Chú ý: Với tất cả các quy trình trên, khi cho mẫu vào máy đo phải lau thật sạch phần thân lọ, không được để dính bụi bẩn hay vân tay lên thân lọ; dòng kẻ trên thân lọ phải luôn quay về bên phải)

Kết quả phân tích mẫu nước được ghi vào biểu sau:

Bảng 2.6 Biểu phân tích nước (trận mưa thứ …)

Ngày mưa: ……… Lượng mưa vũ kế: ………mm

Ngày lấy mẫu: ……… Lượng mưa vũ ký: ……… mm

Điều kiện thời tiết: ……… Thời gian mưa: ………( h)

STT ÔTN

Tổng lượng mẫu (cm 3 )

Lượng nước (cm 3 )

Lượng đất (cm 3 )

TSS (mg/l)

Nitrat (mg/l)

Phốtphat (mg/l)

Sunphát (mg/l)

Quy trình phân tích nitrat

Để đánh giá được chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu một cách khoa học và có cơ sở, luận văn sử dụng các tiêu chuẩn môi trường để so sánh

đó là: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt TCVN 5502 – 2003, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt: QCVN 08:2008/BTNMT loại B1

Việc kiểm tra sự khác biệt về đặc trưng dòng chảy mặt giữa các mô hình, cũng như để thiết lập phương trình tương quan giữa các đặc trưng dòng chảy mặt với các nhân tố ảnh hưởng được luận văn tiến hành với sự hỗ trợ của phần mềm Excel và phần mềm SPSS

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

Thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu được khai thác tại trang Thông tin điện tử tỉnh Hòa Bình và tại Lâm trường Lương Sơn – huyện Lương Sơn – tỉnh Hòa Bình

3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu được thực hiện tại xã Lâm Sơn – là một xã phía Tây của huyện Lương Sơn – tỉnh Hòa Bình

Tọa độ địa lý: Vĩ độ Bắc: 20045’ – 21001’

Vĩ độ Đông: 105024’ – 105039’

Phía Tây giáp với xã Dân Hòa, Dân Hạ của huyện Kỳ Sơn, Hòa Bình Phía Bắc giáp với các xã Tiến Xuân, Đông Xuân của thành phố Hà Nội (các xã này và xã Yên Bĩnh, Yên Trung trước ngày 01/08/2008 đều thuộc huyện Lương Sơn, Hòa Bình)

Phía Đông giáp với thị trấn huyện lị Lương Sơn, Hòa Bình

Phía Nam giáp với xã Tân Vinh và Trường Sơn, Lương Sơn, Hòa Bình Lâm Sơn nằm chạy dài 10km trên quốc lộ 6 nối liền Hà Nội với vùng Tây Bắc, trung tâm xã cách trung tâm Hà Nội 45km

3.1.2 Điều kiện khí hậu khu vực nghiên cứu

Những số liệu khí hậu cơ bản của khu vực nghiên cứu được trình bày tại bảng sau:

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản tại khu vực nghiên cứu Chỉ tiêu khí hậu

Tháng

Nhiệt độ

TB

Nhiệt độ tối cao

Lượng mưa

TB

Số ngày mưa

Độ ẩm không khí

(Nguồn: Phần mềm Sinh Khí Hậu – Viện STTNR&MT – trường ĐH Lâm nghiệp)

Khí hậu Lâm Sơn mang đặc trưng khí hậu của vùng nhiệt đới gió mùa

Có hai mùa rõ rệt:

- Mùa mưa mang theo nhiều hơi nước và kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10

- Mùa khô độ ẩm thấp và hanh kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau

Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình năm là 23.10C, trung bình tháng nóng nhất (tháng7) là 28,2 0C, trung bình tháng thấp nhất (tháng 1) là 16 0C

Chế độ mưa: Lượng mưa bình quân năm 1913mm Mùa mưa chủ yếu

tập trung trên 95% vào mùa hè (tháng 6, 7, 8), ít nhất vào tháng 12 Độ ẩm