2.4.1.Những trang bị phục vụ cho nghiên cứu
Dụng cụ thu mẫu bao gồm cặp gỗ hay túi đựng mẫu bằng túi dứa hay polyetylen, túi ngông, kéo, dao cắt cây, giấy báo, dây buộc, nhãn, kim chỉ, bút
chì, sổ ghi chép, cồn, băng dính, máy ảnh, camera, la bàn, thước dây, các loại dụng cụ để đo độ cao, đường kính thân, bản đồ các loại và các trang bị cho cá nhân để đi rừng.
2.4.2. Nghiên cứu ngoài thiên nhiên
Để thu mẫu một cách đầy đủ và đại diện cho một quần xã hay một vùng nghiên cứu, chúng ta không thể đi hết các điểm trong vùng đó, vì thế phải xây dựng các TDT (tuyến điều tra) và các điểm để thu mẫu. Các tuyến và điểm đó phải bao quát dược tất cả các vi môi trường trong vùng nghiên cứu. Nhà nghiên cứu có thể chỉ tiến hành nghiên cứu theo TDT hoặc vừa dùng tuyến vừa dùng điểm OTC (ô tiêu chuẩn) tuỳ theo yêu cầu đặt ra.
Phương pháp OTC và TDTđược sử dụng theo tài liệu của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) [42] và Hoàng Chung (2008) [12].
2.4.2.1. Điều tra nghiên cứu theo tuyến
Căn cứ vào địa hình lập tuyến điều tra, tuyến đầu vuông góc với đường đồng mức, các tuyến sau song song với tuyến đầu. Chiều rộng mối tuyến điều tra là 4m, cắt ngang qua các điểm nghiên cứu. Chúng tôi tiến hành thu thập mẫu (mẫu thực vật, mẫu đất) theo tuyến đó. Mẫu thực vật lấy được dùng để xác định thành phần loài, dạng sống.Mẫu đất dùng để phân tích các tính chất lí hóa học của đất.
2.4.2.2. Điều tra nghiên cứu theo OTC.
Khác với điều tra theo tuyến, điều tra theo OTC giúp cho người nghiên cứu xác định được diện tích điều tra, ghi chép dữ liệu một cách cụ thể và chi tiết hơn. Những nội dung cần nghiên cứu trong OTC bao gồm: Thống kê thành phần loài và từ đó đánh giá về độ đầy của loài trong quần xã, đánh giá vai trò từng loài trong quần xã, đánh giá về sự sinh trưởng, phát triển và tái sinh của từng loài.
100m2 (10m x 10m) cho tất cả các quần xã nghiên cứu. Trong OTC chúng tôi tiến hành lập 5 ODB (ô dạng bản) với kích thước 6m2(2m x 3m) được bổ trí ở các góc OTC, trên đường chéo OTC, tổng diện tích ODB phải đạt ít nhất bằng 1/3 diện tích OTC. Trong mỗi OTC và ODB chúng tôi xác định tên loài, kiểu dạng sống và tiến hành thu mẫu vật nếu chưa xác định được tên loài. Trong OTC tiến hành đo chiều cao của các loài cây gỗ. Những cây có chiều cao dưới 4m được đo bằng thước sào, có chia vạch đến cm. Những cây cao từ 4m trở lên đo bằng thước Blumeleiiss, đo theo nguyên tắc lượng giác.
Độ che phủ được đánh giá bằng mắt vào thời điểm trưa, lúc mặt trời đứng bóng, là tỷ lệ (%) diện tích đất bị thảm thực vật che phủ.
2.4.3. Phương pháp thu mẫu
Nguyên tắc thu mẫu: Mỗi mẫu phải lấy đầy đủ các bộ phận gồm cành, lá và hoa với cây gỗ, còn với cây thảo nên lấy cả cây
Khi thu mẫu phải ghi chép đặc điểm dễ nhận biết ngoài thiên nhiên như đặc điểm vỏ, kích thước cây, màu sắc hoa, quả, có hay không có nhựa mủ, mùi vị... Thu và ghi chép xong, buộc vào cành (hay thân) cái nhãn có ghi chép đầy đủ, cho vào cấp gỗ hay bao tải mang về nhà. Cần chú ý là khi đặt mẫu vào túi phải nhẹ nhàng, nếu có hoa, qua có thể dùng các loại túi ngửng, giấy đựng và buộc lại.
Thu mẫu đất: Ở mỗi quần xã nghiên cứu, chúng tôi đều tiến hành lấy mẫu đất ở 3 vị trí địa hình (chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi) theo 3 lớp có độ sâu khác nhau:từ 0-10 cm; từ 10-20 cm; từ 20-30 cm. Sau đó trộn đều các mẫu ở cùng độ sâu và lấy một mẫu đất chung đem phân tích các chỉ tiêu lí, hóa học. Mỗi quần xã tiến hành đào một phẫu diện đất với kích thước 1,2m x 1,2m x 0,8m (dài, sâu, rộng), mô tả hình thái phẫu diện đất theo tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (1998) [26].
Trong các TDT, tiến hành ghi chép các thông tin về từng loài cây như: tên Việt Nam (hoặc tên Latinh), dạng sống (theo Raunkiaer). Những loài cây chưa xác định được tên thì thu thập mẫu về phân loại tại phòng thí nghiệm khoa Sinh học.
Đối với OTC, tiến hành thu thập mẫu trong các ô nhỏ (ODB), cách thu mẫu cũng giống như ở TDT. Phương pháp thu mẫu, ghi chép trong OTC cơ bản như phần trên. Với OTC có yêu cầu đặc biệt hơn là không chỉ ghi số loài mà cả số cá thể của từng loài (hoặc số chồi với nhóm hoà thảo và xa thảo) phân bố của nó theo không gian và cả thời gian.
2.4.4. Phương pháp phân tích mẫu vật
2.4.4.1. Đối với mẫu thực vật
Xác định tên các loài cây theo “Cây cỏ Việt Nam”[21], “Cây gỗ rừng Việt Nam”[34], “Danh lục các loài thực vật Việt Nam”[7], “Thực vật chí Việt Nam”[6] để chỉnh lý và lập danh lục các loài thực vật tại vùng nghiên cứu.
Xác định tên khoa học và tên Việt Nam của các loài thực vật theo tài liệu hiện hành của các tác giả như: Phạm Hoàng Hộ [21], Nguyễn Tiến Bân (1997) [6]và theo cuốn “Tên cây rừng Việt Nam” của Bộ NN&PTNN(2000) [35].
Xác định dạng sống các loài thực vật theo cách phân chia dạng sống của Raunkiaer (1934) [12] nhóm dạng sống gồm 5 dạng cơ bản:
1. Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất
2. Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất
4. Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn
5. Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm
2.4.4.2. Đối với mẫu đất
Xác định mức độ xói mòn bề mặt và thành phần cơ giới đất của các quần xã được quan sát bằng mắt thường ngay tại hiện trường, theo phương pháp của Lê Văn Khoa và cộng sự (1998) [26].Dựa vào lượng đất mất đi hàng năm/ha người ta đánh giá mức độ xói mòn theo các cấp và quy mô như bảng sau:
Bảng 2.1. Phân loại mức độ xói mòn đất
Cấp xói mòn Mức độ xói mòn Lượng đất mất (tấn/ha)
1 Yếu 0-20 2 Trung bình yếu 20 - 50 3 Trung bình khá 50 - 100 4 Mạnh 100 - 150 5 Rất mạnh 150 - 200 6 Nguy hiêm >200
(Nguồn: Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000 )
Xác định tính chất lí học: độ ẩm, độ xốp theo phương pháp của Lê Văn Khoa và cộng sự (1998) [26].
Xác định tính chất hóa học của đất: hàm lượng mùn (%), hàm lượng đạm tổng số (%), hàm lượng lân (P2O5) và Kali dễ tiêu (K2O), xác định hàm lượng Ca2+, Mg2+ trao đổi, xác định độ chua (pHKCl) theo các phương pháp tại giáo trình thực hành hóa kĩ thuật và hóa nông học của Trần Thị Bính và cộng sự (1990) [8].
Xác định hàm lượng mùn (%): Xác định hàm lượng mùn bằng phương pháp Chiurin.
Xác định hàm lượng đạm tổng số (%): Xác định hàm lượng đạm tổng số trong đất bằng phương pháp Kenđan.
Xác định hàm lượng Kali dễ tiêu: Xác định hàm lượng Kali dễ tiêu theo phương pháp Payve.
Xác định độ chua trao đổi của đất: Xác định độ chua trao đổi của đất (pHKCl) theo phương pháp so màu với thuốc thử Aliamopski.
Xác định hàm lượng Ca2+, Mg2+ Dùng ion K+, Na+ hoặc NH4+ để đẩy ion Ca2+, Mg2+ trong phức hệ hấp phụ đất ra dung dịch, sau đó chuẩn độ bằng EDTA có chất chỉ thị là Eriôcrômden T, sau đó ta căn cứ vào số lượng mất đi tính hàm lượng canxi và magiê trong đất.
Các kết quả phân tích được xử lý bằng phương pháp thống kê sinh học trên phần mềm của Microsoft Excel máy tính điện tử.
Đào phẫu diện đất: Dưới mỗi quần xã thực vật đào một phẫu diện chính, vị trí đào phẫu diện phải đại diện cho loại đất, khu vực đất được nghiên cứu. Kích thước phẫu diện dài 1,2m, rộng 0,8m, sâu 1,2m.
Mô tả phẫu diện đất: Mô tả sự thay đổi về đặc điểm hình thái và độ dày lớp đất trong từng phẫu diện ở mỗi quần xã thực vật theo phương pháp của Lê Văn Khoa và cộng sự (1998) [26]:
Phẫu diện đất là mặt cắt thẳng đứng từ trên mặt đất xuống tầng đất sâu gồm 3 tầng cơ bản: Tầng A là lớp đất trên cùng (tầng mặt, tầng canh tác); tầng B là tầng tích tụ các chất rửa trôi từ tầng A xuống; tầng C là tầng đá mẹ.
Mô tả màu sắc của đất dựa trên 3 nên màu chính đó là đen, đỏ và trắng. Sự phối hợp giữa 3 màu đen, đỏ và trắng cho ra nhiều màu đất khác nhau.
2.4.5. Phương pháp điều tra trong nhân dân
Sử dụng phương pháp phỏng vấn trực tiếp những người chủ rừng để nắm được các thông tin về nguồn gốc rừng, độ tuổi rừng và những tác động của con người đến thảm thực vật.
Chương 3
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1. Vị trí địa lý
3.1.1.1. Tỉnh Thái Nguyên
Thái Nguyên là một tỉnh ở Đông Bắc Việt Nam, nằm trong tọa độ20020' đến 22025' vĩ độ Bắc; 105025' đến 106016' kinh độ Đông. Tỉnh Thái Nguyên có diện tích 3534,72km2(2012) phía Bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía Đông giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía Nam tiếp giáp với Thủ đô Hà Nội.
Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên
3.1.1.2. Huyện Định Hóa
Định Hoá là huyện miền núi của tỉnh Thái Nguyên, nằm trong tọa độ105029' đến 105043' kinh độ Đông, 21045' đến 22030' vĩ độ Bắc, phía Tây - Tây Bắc giáp tỉnh Tuyên Quang, phía Bắc - Đông Bắc giáp tỉnh Bắc Kạn, phía Nam - Đông Nam giáp huyện Đại Từ, Phú Lương; huyện lỵ là thị trấn Chợ Chu, cách thành phố Thái Nguyên 50 km về phía Tây bắc.
Huyện Định Hoá được chia thành 24 đơn vị hành chính gồm 23 xã và 1 thị trấn (TT Chợ Chu) với tổng diện tích tự nhiên là: 52075ha và dân số là: 89634 người, mật độ dân số bình quân là 172 người/ km2 (năm 2006) [20].
3.1.1.3. Xã Phú Đình
Hình 3.2. Bản đồ hành chính huyện Định Hóa
(Nguồn: sưu tầm của tác giả tại website dinhhoa.thainguyen.gov.vn)
Phú Đình là một xã trung du miền núi nằm ở phía Nam của huyện Định Hoá, cách trung tâm tỉnh Thái Nguyên khoảng 70 km. Phía Đông giáp xã Sơn Phú và xã Bình Thành (huyện Định Hóa); phía Nam giáp xã Bình Thành (huyện Định Hóa), xã Minh Tiến (huyện Đại Từ) và xã Lương Thiện (huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang); phía Tây giáp các xã Tân Trào và Trung Yên (huyện Sơn Dương); phía Bắc giáp xã Hùng Lợi (huyện Sơn Dương) và xã Điềm Mặc (huyện Định Hóa). Xã Phú Đình có diện tích 30,45km², dân số năm 1999 là 5254 người, mật độ dân số đạt 173 người/km².
Xã Phú Đình gồm 22 xóm: Khuôn Tát, Đèo De, Tỉn Keo, Quan Lang, Phú Hà, Đồng Hoàng, Đồng Kệu, Đồng Giắng, Nà Mùi, Làng Trùng, Trung tâm, Đồng Ban, Phú Ninh 1, Phú Ninh 2, Phú Ninh 3, Khẩu Đưa, Đồng Chẩn, Duyên Phú 1, Duyên Phú 2, Đồng Tấm, Nạ Tẩm, Nạ Tiến.
3.1.2. Địa hình, địa chất, thổ nhưỡng
3.1.2.1. Địa hình
Thái Nguyên có nhiều dãy núi cao chạy theo hướng Bắc- Nam và thấp dần xuống phía Nam. Cấu trúc vùng núi phía bắc chủ yếu là đá phong hóa mạnh, tạo thành nhiều hang động và thung lũng nhỏ.
Phía Bắc Thái Nguyên gồm rừng núi và đồng lầy. Về phía Đông có những dãy núi cao nằm giữa những ngọn núi đá vôi ở phố Bình Gia. Về phía Đông Bắc, có cao nguyên Vũ Phái được giới hạn bởi những dãy núi đá vôi và có khu rừng núi ngăn chia Lâu Thượng và Lâu Hạ ở phía Nam. phía Tây Bắc Thái Nguyên có thung lũng Chợ Chu bao gồm nhiều cánh đồng và những thung lũng nhỏ. Giữa Đồn Đủ và Cổ Lương là một cánh đồng giáp với cao nguyên Trúc Thanh và Độ Tranh gồm nhiều đồi núi lan tới tận khu đồng lầy Phúc Linh.
Phía tây nam có dãy Tam Đảo và cánh đồng Đại Từ. Tam Đảo có đỉnh cao nhất 1.591 m, các vách núi dựng đứng và kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Ngoài dãy núi trên còn có dãy Ngân Sơn bắt đầu từ Bắc Kạn chạy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam đến Võ Nhai và dãy núi Bắc Sơn cũng chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Cả ba dãy núi Tam Đảo, Ngân Sơn, Bắc Sơn đều là những dãy núi cao che chắn gió mùa Bắc.
Địa hình huyện Định Hoá khá phức tạp và tương đối hiểm trở ở dạng núi thấp đồi cao.Xen giữa các dãy núi đá vôi, đồi và núi đất là những cánh đồng hẹp.Hướng địa hình thấp dần từ Tây bắc xuống Đông Nam phân làm 2 vùng.Vùng núi bao gồm các xã ở phía Bắc huyện.Vùng này có các dãy núi cao từ 200 - 400m so với mặt biển. Thuộc phần cuối của dãy núi đá vôi cánh cung sông Gâm chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam từ phía Bắc qua trung tâm huyện đến xã Trung Hội tạo lên bức tường thành ở phía Đông thị trấn Chợ Chu những thung lũng nhỏ hẹp. Nhiều hang động trong dãy núi đá này có những nhũ đá hình thù kì thú đẹp mắt.
Vùng núi thấp bao gồm thị trấn chợ Chu và các xã ở phía Nam.Đây là vùng núi đất có độ cao từ 50 - 200m độ thoải lớn có nhiều rừng già và những cánh đồng tương đối rộng, phì nhiêu.
3.1.2.2. Địa chất và thổ nhưỡng
Kết quả tổng hợp trên bản đồ đất tỷ lệ 1/50,000 cho thấy đất đai của tỉnh Thái Nguyên chủ yếu là đồi núi (chiếm đến 85,8% tổng diện tích tự nhiên). Do sự chi phối của địa hình và khí hậu đất đồi núi của tỉnh bị phong hóa nhanh, mạnh, triệt để, đồng thời cũng đã bị thoái hóa, rửa trôi, xói mòn mạnh một khi mất cân bằng sinh thái.
Tại xã Phú Đình, do tính đa dạng của nền địa chất và địa hình đã tạo ra nhiều loại đất có các đặc điểm đặc trưng khác nhau.
Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng đất xã Phú Đình năm 2016 STT Chỉ tiêu STT Chỉ tiêu Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Tổng diện tích 3104,59 100 1. Đất nông nghiệp 2951,52 95 1.1. Đất sản xuất nông nghiệp 751,48 24,2 1.1.1. Đất trồng cây hàng năm 337,68 10,8 1.1.1.1. Đất trồng lúa 304,52 9,8 1.1.1.2. Đất trồng cây hàng năm khác 33,16 1,06
1.1.2. Đất trồng cây lâu năm 413,8 13,3 1.2. Đất lâm nghiệp 2162,24 69,6 1.2.1. Đất rừng sản xuất 636,74 20,5 1.2.2. Đất rừng đặc dụng 1525,5 49,1 1.3. Đất nuôi trồng thủy sản 37,8 1,2
2. Đất phi nông nghiệp 148,47 4,7 2.1. Đất ở nông thôn 33,62 1,2 2.2. Đất chuyên dùng 79,09 2,54 2.2.1. Đất trụ sở, cơ quan, công trình sự nghiệp 0,34 0,01 2.2.2. Đất sản xuất. kinh doanh phi nông nghiệp 0,02
2.2.3. Đất có mục đích công cộng 78,73 2,53 2.3. Đất tôn giáo tín ngưỡng 0,09
2.4. Đất nghĩa trang, nghĩa địa 1,03 0,03 2.5. Đất sông suối và mặt nước chuyên dung 30,64 0,9
(Nguồn: niên giám thống kê huyện Định Hóa năm 2016)
3.1.3. Thảm thực vật
Thảm thực vật của Định Hoá rất phong phú, chứa đựng nhiều tiềm năng kinh tế với các loại lâm sản quí như Nghiến, Lim, Lát, Sến và các loại Tre nứa, Vầu, Trám. Đặc biệt vùng đất các xã phía Nam có nhiều cây cọ, lá để lợp nhà, cuống để làm mành, thân làm kèo, xà nhà rất bền.
Từ những năm giữa thế kỉ 20 trở về trước, động vật rừng Định Hoá rất đa dạng và phong phú. Tuy nhiên ngày nay rừng đã bị thu hẹp nhanh chóng, nguồn tài nguyên rừng bị kiệt quệ, các loại lâm sản quý còn lại không đáng kể. Các động vật quý như hổ, báo, gấu... hầu như không còn.
3.1.4. Khí hậu, thủy văn
Định Hoá có khí hậu nhiệt đới, một năm chia thành hai mùa rõ rệt.
Bảng 3.2. Nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm và tổng số giờ nắng trung bình tháng huyện Định Hóa năm 2016
Chỉ tiêu Nhiệt độ không khí theo tháng (0C) Tổng lượng mưa theo tháng (mm) Độ ẩm không khí theo tháng (%) Tổng số giờ nắng theo tháng (h) Cao nhất Thấp nhất Trung bình Thấp nhất Trung bình Tháng 1 28,6 4,0 16,0 58,2 57 88 32 Tháng 2 31,9 5,0 15,0 9,7 30 79 92 Tháng 3 27,5 9,1 19,2 40,2 32 87 34 Tháng 4 33,6 17,4 24,8 147,0 54 87 89 Tháng 5 34,7 19,1 27,3 167,9 43 82 131 Tháng 6 39,0 23,0 29,6 121,7 47 80 226 Tháng 7 37,4 22,7 28,8 466,3 54 84 195 Tháng 8 38,3 23,9 28,2 277,1 57 87 179 Tháng 9 35,9 21,3 27,5 174,1 52 86 184