Nghiên cứu cấu trúc lâm phần
Đối với rừng trồng thuần loại đều tuổi và phân bố trên mặt đất tương đối đồng đều, những nội dung chủ yếu đề cập đến là cấu trúc theo chiều thẳng
đứng và cấu trúc theo chiều nằm ngang. Việc nghiên cứu những nội dung đó chủ yếu là xem xét phân bố số cây theo các chỉ tiêu D1.3, H, Dt ở các giai đoạn tuổi và mô tả trắc đồ rừng theo phương pháp của Davis và Richard (1934).
Từ số lượng cần thiết cho mỗi mẫu, tập hợp cho từng lâm phần ứng với các tuổi đặc trưng cho các giai đoạn sinh trưởng, sau đó chỉnh lý số liệu cho 3 nhân tố chiều cao (HVN), đường kính thân cây tại 1,3m (D1,3) và đường kính tán (Dt). Để xác lập các phân bố thực nghiệm N - D1,3 , N - Dt , N - HVN.
Nghiên cứu quy luật sinh trưởng
Quy luật sinh trưởng của cây rừng và lâm phần được xác định thông qua các mối quan hệ giữa các nhân tố sinh trưởng Hvn, D1.3, Dt, V... với tuổi (A) và giữa các nhân tố sinh trưởng với nhau. Các phương trình toán học được xác định để biểu diễn những mối quan hệ đó được gọi là phương trình tương quan hay hàm sinh trưởng. Các phương trình tương quan này thường được sử dụng trong các công trình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam.
Mặc dù cho tới nay đã có nhiều hàm sinh trưởng được đề xuất và ứng dụng. Tuy nhiên, ở Việt Nam qua các công trình nghiên cứu cho thấy hàm Schumacher và hàm Gompertz được ứng dụng phổ biến hơn cả. Từ đó, hai hàm này s ẽ được thử nghiệm mô t ả quy luật sinh trưởng của rừng trồng Bần chua để chọn ra hàm sinh trưởng thích hợp.
Hàm Gompertz : Y= m. Hàm Schumacher : Y= m.
Vì các hàm trên được thiết lập và sử dụng cho rừng trồng ôn đới thuần loại hoặc hỗn loài đơn giản, do đó cần phải thử nghiệm để chọn mô hình thể hiện quá trình sinh trưởng, tiến hành phân tích hồi quy để lựa chọn phương trình phù hợp thể hiện quy luật sinh trưởng của rừng bần chua trồng tại huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình.
Chương 3.
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1. Vị trí địa lý huyện Thái Thụy- tỉnh Thái Bình
Huyện Thái Thụy ở phía đông bắc tỉnh Thái Bình, nằm trong vùng đất ngập nước châu thổ sông Hồng, thuộc vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ, cách thành phố Thái Bình khoảng 40km về phía Đông Bắc, được định vị trong khoảng tọa độ: 20026’30” - 20038’40” vĩ độ Bắc, 106026’05” - 106039’ kinh độ Đông.
Vùng ven biển Thái Thụy có diện tích khoảng 4.404 ha, bao gồm toàn bộ vùng đất ngập nước tính từ chân đê Quốc gia ở cửa sông Thái Bình đến của sông Trà Lý, nằm trên địa bàn của 5 xã và 1 thị trần là: xã Thụy Trường, Thụy Xuân, Thụy Hải, Thái Thượng, Thái Đô và thị trấn Diêm Điền, với chiều dài bờ biển khoảng 27km. Huyện Thái Thụy có 3 cửa sông lớn là: Thái Bình, Diêm Hộ và Trà Lý. Thái Thụy là một trong 5 huyện nằm trong Khu dự trữ sinh quyển ven biển đồng bằng sông Hồng đã được UNESCO công nhận (Thái Bình có 2 huyện: Thái Thụy, Tiền Hải).
Hình 3.1: Vị trí vùng nghiên cứu
3.2. Đặc điểm thổ nhưỡng
Nếu phân theo cấu tạo đất, khu vực ven biển huyện Thái Thụy bao gồm những dạng đất sau:
- Đất cát biển: Dạng đất chua yếu (pH = 5,5 – 6,0) nghèo dinh dưỡng. Đây làloại đất cát thô tạo địa hình bằng phẳng, thành phần cơ giới chủ yếu là cát mịn rời rạc, thường xuyên chịu tác động của thủy triều, tạo ra các bãi khô, bãi triều, các giồng cát trẻ được phân bố ở ven biển huyện Thái Thụy. Đây là loại đất xấu khó cải tạo, chỉ thích hợp cho trồng phi lao chắn sóng gió, xây dựng các khu du lịch bãi tắm hoặc tạo ao đầm giữ nước để nuôi hải sản chứ không phù hợp cho canh tác nông nghiệp. Ở Thái Thụy, nhóm đất này phân bố tập trung ở các xã Thụy Trường, Thụy Xuân, Thụy Hải, Thái Thượng, Thái Đô.
- Đất nhiễm mặn: Đất bãi bồi cửa sông ven biển sau khi được quai đê vẫn còn có độ mặn rất cao. Quá trình cải tạo bằng các hệ thống thủy lợi như thau chua rửa mặn, đã làm hạn chế sự ảnh hưởng của nước biển, song vẫn còn bị nhiễm mặn do nước mạch ngầm mặn ngấm vào. Độ nhiễm mặn nhiều hay ít phụ thuộc vào khoảng cách với biển (càng gần biển độ mặn càng cao); lượng nước ngọt của các con sông theo mùa (mùa mưa và mùa khô) và tùy thuộc vào thành phần cớ giới đất, với khoảng cách gần biển như nhau, đất có thành phần cơ giới nặng và tầng sét ở sâu thì độ nhiễm mặn ít, đất có thành phần cơ giới nhẹ và tầng cát nông thì độ nhiễm mặn cao. Có thể chia thành các dạng nhiễm mặn như sau:
+ Đất mặn sú vẹt: Phân bố chủ yếu ở ngoài đê hoặc trong các đê bối, chỉcó tácloại cây chịu mặn như sú, vẹt, cói, lau sậy sinh trưởng. Loại đất này phân bố hầu hết ở dọc bờ biển Thái Thụy, ở địa hình thấp dọc theo cửa sông Trà Lý đến cửa sông Thái Bình (chiếm khoảng 16,68% tổng diện tích đất mặn của huyện), tại các xã Thụy Hải, Thái Thượng, Thái Đô. Trên loại đất này chỉ thích hợp trồng các loại cây ngập mặn, tạo môi trường thuận lợi cho việc xây dựng đầm, ao NTTS vì nhiều chất hữu cơ từ các cây ngập mặn và nhiều sinh vật phù du từ ngoài biển đưa vào.
+ Đất mặn nhiều: Là vùng đất đã được quai đê ngăn mặn, nhưng do gần cửasông ven biển nên bị ảnh hưởng mặn của biển còn nhiều. Đất này đã qua nhiều năm cải tạo, độ mặn giảm, có thể cấy lúa chịu mặn và cấy được 1 vụ lúa vào mùa mưa nhiều, vào mùa khô độ mặn tăng lên nên thường bị bỏ hoang. Loại đất này phân bố ở khu vực ngoài đê, ven biển và nơi các cửa sông, chiếm khoảng 18% diện tích đất mặn, phân bố ở các xã Thụy Trường, Thụy Xuân, Thụy Hải, Thái Thượng, Thái Đô.
+ Đất mặn ít và trung bình: Là vùng đất bồi tụ phù sa lâu đời và đã qua canh tác nhiều năm, nằm ở xa bờ biển có khi lên đến 10 – 15 km hoặc gần biển nhưng ở trong đê. Đất mặn chủ yếu do nguồn nước mạch ngầm thấm lên, rất không phù hợp với cấy lúa và làm rau màu. Về mùa khô, nước sông cạn, nước triều theo các dòng sông vào sâu trong đất liền ngầm vào các tầng sâu của đất và thấm lên các tầng đất làm cho đất mặn. Tại khu vực ven biển huyện Thái Thụy, loại đất này tập trung nhiều ở xã Thái Đô và dọc theo sông Diêm Hộ ở phía trong cửa sông.
- Đất phèn: Nhóm đất này có thành phần cơ giới là thịt nặng, nhão dẻo khi ướt, cứng rắn, nứt nẻ khi khô và thường xuất hiện một lớp bột màu vàng đậm bám trên mặt hoặc trong các khe nứt. Theo hình thái địa hình người ta phân ra đất phèn tiềm tàng và đất phèn trong đê. Trong khu vực ven biển của huyện Thái Thụy, đất phèn là một nhóm đất quan trọng, chiếm diện tích khá lớn trong khu vực. Đất phèn tập trung ở vùng trong đê thuộc lãnh thổ các xã phía Bắc sông Diêm Hộ. Hầu hết đất phèn trung bình trong khu vực nghiên cứu đều có thành phần cơ giới trung bình với lớp phủ chủ yếu là thực vật ưa mặn, chua như sú, vẹt.
- Đất phù sa: Đất phù sa phù hợp với nhiều loại hình canh tác khác nhau, kể cả nông nghiệp và thủy sản. Tại khu vực ven biển huyện Thái Thụy, nhóm đất này được hình thành do sự bồi đắp của các con sông Trà Lý, sông Diêm Hộ, sông Thái Bình chiếm khoảng 23% tổng diện tích. Nhóm đất này
phân bố phần lớn ở trong đê, ít được bồi hàng năm, một diện tích nhỏ được bồi hàng năm dọc các sông chín ở khu đê nhưng xa biển.
3.3. Đặc điểm địa mạo
Dạng địa hình đồng bằng chiếm phần lớn diện tích huyện Thái Thụy. Chúng được hình thành trong quá trình tương tác các yếu tố biển và sông ngòi. Bề mặt địa hình bằng phẳng, nghiêng thấp dần về phía biển và có nhiều dấu tích các lạch triều, lòng dẫn chết sót lại. Hiện nay dạng địa hình này đang được khai thác chính trong nông nghiệp.
Tại các khu vực sát biển, có dạng địa hình val cát cổ có nguồn gốc biển, kéo dài song song với đường bờ biển hiện đại và phát triển không đồng đều ở hai phía cửa sông. Bề mặt địa hình có độ cao 1 – 2m với thành phần chủ yếu là cát nhỏ, cát bột có độ chọn lọc tốt và nghèo chất hữu cơ. Ở các lớp dưới sâu có lẫn tàn tích sinh vật biển (mảnh vỏ sò, ốc, ngao…).
Vùng triều ở khu vực huyện có thể chia thành hai phân vùng chính: bãi triều cao và bãi triều thấp. Khu vực bãi triều thấp có diện tích tương đối lớn, mở rộng dần về hai phía cửa sông. Đây là khu vực chịu nhiều ảnh hưởng của biển, lượng phù sa từ sông ra không lớn bằng nên ít có thực vật ngập mặn phát triển. Tại khu vực bãi triều cao, bề mặt địa hình tương đối bằng phẳng, nghiêng thấp dần về phía biển, độ cao thay đổi trung bình 0 – 1,5m. Hoạt động bồi tụ ở đây diễn ra khá mạnh bởi lượng phù sa lớn được các sông Thái Bình, sông Diêm Hộ và sông Trà Lý mang ra và chịu ảnh hưởng của thủy triều trong điều kiện thực vật ngập mặn phát triển.
3.4. Đặc điểm khí hậu thủy văn
Khí hậu của khu vực nghiên cứu mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc Việt Nam điển hình. Đó là khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh. Điều dó được thể hiện qua các đặc trưng dưới đây:
- Chế độ nhiệt: Huyện Thái Thụy có chế độ bức xạ không dồi dào, số giờ nắng năm thuộc loại trung bình của nước ta trung bình có khoảng 1446
giờ/năm, tương đương với 120,5 giờ nắng/tháng. Thời kỳ từ tháng 5 – tháng 12 đều có trên 120 giờ nắng/tháng, tức là có khoảng trên 4 giờ nắng/ngày. Thường vào tháng 8 có nhiều nắng nhất, đạt khoảng 190 – 230 giờ nắng/tháng.
Lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm dao động trong khoảng từ 110 – 120 kcal/cm2/năm. Tháng 7 có lượng bức xạ tổng cộng lớn nhất, đạt 14,5 – 16,0 kcal/cm2/tháng. Trong thời kỳ nửa cuối mùa đông do ảnh hưởng của kiểu thời tiết mưa phùn ẩm ướt, trời đầy mây, lượng bức xạ tổng cộng có giá trị thấp nhất trong năm.
Nhiệt độ nước trong các ao đầm vùng ven biển Thái Bình trung bình năm dao động trong khoảng 25,2 – 26,70C. Đối với mùa hè (từ tháng 4 – tháng 10) nhiệt độ nước trung bình dao động trong khoảng 25 – 330C và sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm không cao. Đối với mùa đông (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau), nhiệt độ nước dao động trong khoảng 17 – 210C.
- Chế độ gió: Mùa gió Đông Bắc kéo dài từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau, chủ yếu là gió mùa lục địa, đem lại thời tiết lạnh và khô, gió hướng Đông Bắc chiếm ưu tế tuyệt đối với tần suất khoảng 70%. Ở bờ biển, tùy theo hình thái địa hình mà hướnggió thịnh hành có thể là Đông Bắc hoặc Bắc. Tần suất tổng cộng của các hướng có thành phần Bắc chiếm khoảng 50 – 60%, thấp hơn một ít so với ở cùng biển khơi.
Từ tháng 2 đến tháng 4 là thời kỳ suy thoái của các luồng gió từ phương Bắc, đồng thời gió Đông phát triển mạnh và trở nen thống trị. Ở vùng Thái Bình, gió Đông đã trở lên thịnh hành từ tháng 2. Tần suất gió Đông trong các tháng 2 – tháng 4 lên đến 50 – 60%; hướng gió Bắc vẫn còn chiếm tỷ lệ khoảng 15 – 25%.
Từ tháng 4 – tháng 7 là thời ỳ thống trị của luồng gió có hướng từ Nam đến Đông Nam, thổi từ biển vào đất liền đem lại thời tiết nóng ẩm ở dải ven bờ. Tần suất tổng cộng của hai hướng Nam và Đông Nam lên đến 50 – 60%, trong đó gió Nam chiếm ưu thế.
Hai tháng 8 và tháng 9 là thời kỳ chuyển đổi hướng gió, tần suất phân phối cho nhiều hướng khác nhau. Trong tháng 8 ưu thế thuộc về hướng có thành phần Nam, nhưng sang tháng 9 ưu thể chuyển sang hướng có thành phần Bắc.
- Chế độ mưa và độ ẩm: Thái Bình có chế độ mưa (trung bình 124mm) thuộc loại trung bình trên toàn quốc và được phân hóa ra hai mùa khác nhau. Số ngày mưa/năm dao động trong khoảng 117 – 153 ngày và phân bố tương đối đều trong năm, chỉ có 3 tháng từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau là có dưới 10 ngày mưa/tháng do ảnh hưởng của kiểu thời tiết khô hanh rất đặc trưng của miền Bắc. Hầu hết các tháng còn lại trong năm đều có số ngày mưa dao động trong khoảng 10 – 20 ngày/tháng, trong đó tháng 8 và tháng 9 có nhiều ngày mưa nhất trong năm, đạt khoảng 14 – 20 ngày.
Độ ẩm không khí trung bình năm khoảng 85,2% và không có sự thay đổi độ ẩm nhiều qua các tháng trong năm. Vào mùa mưa, lượng mưa lớn, nhưng nhiệt độ, số giờ nắng cao dẫn đến khả năng bốc hơi mạnh, do vậy độ ẩm tương đối ổn định.
- Đặc điểm chế độ thủy văn: Các sông chính chảy qua huyện Thái Thụy, bao gồm sông Thái Bình, sông Diêm Hồ và sông Trà Lý thuộc hạ du của hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình, mang đặc trưng của sông vùng đồng bằng, dòng chảy được cung cấp phần lớn là lượng nước từ thượng nguồn đưa về và một phần nhỏ được cung cấp do mưa. Kèm theo lưu lượng nước là lượng phù sa rất lớn từ hệ thống sông này, trong đó ước tính ở cửa sông Thái Bình có khoảng 20 triệu tấn bùn cát bồi tích hàng năm; ở cửa Trà Lý khoảng 15 triệu tấn/năm. Chế độ thủy văn ở khu vực này chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của chế độ thủy triều. Riêng với các sông nội đồng, nước được cung cấp chủ yếu do mưa, chế độ thủy văn hoàn toàn phụ thuộc vào chế độ mưa. Chế độ dòng chảy các sông lớn ở đây khá phức tạp chủ yếu do chế độ nước sông ở thượng lưu quyết định. Dòng chảy năm cũng phân thành 2 mùa rõ rệt.
+ Mùa lũ: Mùa lũ trên dải ven biển đồng bằng sông Hồng, sông Thái Bìnhthường đến chậm hơn mùa mưa 1 tháng, bắt đầu từ tháng 6 kết thúc vào tháng 10. Lượng nước trong mùa lũ chiếm khoảng 75 – 80% lượng nước năm. Nước lũ ở hạ lưu sông hồng rất lớn vì cả 3 sông Đà, Lô, Thao đều tập trung chảy vào đồng bằng đoạn gần Việt Trì. Lưu vực sông Hồng có dạng nan quạt nên mức độ tập trung lũ nhanh với lưu lượng lớn. Dòng sông Hồng lại bị đê khống chế làm giảm khả năng tiêu thoát lũ. Lũ sông Hồng thường xuất hiện lớn nhất vào các tháng 7 và tháng 8. Nước lũ sông Hồng được chia vào các phân lưu (trong đó một phần chia sang hệ thống sông Thái Bình) trước khi đổ ra biển, trong đó sông Trà Lý tiêu thoát khoảng 11 – 12% lưu lượng. Với lượng nước lũ từ thượng nguồn đưa về lớn, địa hình dải ven biển đồng bằng sông Hồng lại khó có khả năng tiêu thoát nên thường gây ngập úng trong mùa lũ.
+ Mùa khô: Mùa khô dòng chày từ thượng lưu đổ về giảm nhiều so với mùa lũ. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau chỉ chiếm khoảng 20 – 25% tổng lượng dòng chảy năm. Có thể thấy dòng chảy kiệt và sự phân phối dòng chảy ở hạ du đã ảnh hưởng quan trọng tới sự xâm nhập mặn ở khu vực ven biển.
Nhìn chung, hệ thống đê điều đã chia đồng bằng sông Hồng trong đó có huyện Thái Thụy thành các ô độc lập, tạo nên một hệ thống sông lạch nhỏ và nông (sông nội đồng). Dòng chảy được hình thành theo đường trũng nhất của mỗi ô. Nguồn nước của các sông nội đồng được cung cấp chủ yếu là do mưa.