4.3.1. Đánh giá lượng vật rơi rụng tại khu vực nghiên cứu.
Vật rơi rụng bao gồm: thân, cành, lá, hoa, quả... Đây là những bộ phận của cơ thể thực vật chứa đựng nhiều chất dinh dưỡng, qua quá trình hoai mục và phân hủy tạo thành mùn, rồi thông qua quá trình chuyển hóa, mùn hóa và khoáng hóa tạo ra chất dinh dưỡng, đặc biệt là chất khoáng và đạm cung cấp cho
Stt Chỉ tiêu D 13 (cm) Dt (m) Hvn (m)
1 Dung lượng mẫu (cây) 152 152 152
2 Giá trị nhỏ nhất 4,8 1,8 6,0
3 Giá trị lớn nhất 28 6,8 16
4 Trung bình 12,8 4,5 11,6
5 Sai tiêu chuẩn mẫu 3,79 1,15 2,05
6 Phương sai 14,4 1,3 4,2
7 Phạm vi biến động 23,2 5,0 10,0
8 Hệ số biến động (%) 29,7 25,6 17,7
quá trình sống của động, thực vật. Bên cạnh đó mùn còn có những đặc tính tốt như là chất Keo giúp cho hạt đất dính kết vào nhau tạo ra độ thông thoáng, giữ được nước và chất dinh dưỡng trong đất.
Vật rơi rụng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để hình thành thảm mục và tầng mùn của rừng. Như vậy, quá trình hình thành đất rừng và độ dày tầng đất mặt phụ thuộc nhiều vào vật rơi rụng, đặc biệt là số lượng, thành phần và thời gian hình thành thảm mục. Vật rơi rụng không chỉ được tạo ra trên mặt đất rừng ở tầng cây gỗ mà ở tất cả các tầng cây khác nhau, nhưng ở mỗi khu vực khác nhau lượng vật rơi rụng sẽ khác nhau. Nó góp phần tạo ra sự khác nhau về tính chất đất và tiểu khí hậu ở các khu vưc. Đặc biệt nó tạo ra môi trường thận lợi hình thành nên quần xã sinh vật, một mắt xích không thể thiếu trong quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản để nuôi sống cây rừng.
Do hạn chế về mặt thời gian nên tôi chỉ tiến hành theo dõi lượng vật rơi rụng ở 3 tháng và phân tích khả năng giữ nước của nó. Qua qua trình nghiên cứu tôi thu được kết quả sau:
Bảng 4.3. Lượng vật rơi rụng ở khu vực rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
Tháng Chỉ tiêu 2 3 4 TR ĐT TR ĐT TR ĐT mt (kg) 11,1103 0,0794 10,3604 0,0827 12,5653 0,1013 mk (kg) 8,026 0,0761 7,888 0,0801 7,912 0,0977 % nước 27,77 4,16 23,86 3,25 37,13 4,49 Mt (tấn/ha/năm) 333,309 2,382 310,812 2,4810 376,959 3,039 Mk (tấn/ha/năm) 240,78 2,2830 236,64 2,40 237,36 2,93 (Nguồn: Phân tích, 2013) Trong đó:
mt (kg): Khối lượng vật rơi rụng cân tươi trên 4m2
Mk (kg): Khối lượng vật rơi rụng cân được sau khi sấy khô % nước: Tỷ lệ phần trăm nước chứa trong vật rơi rụng
Mt (tấn/ha/năm): Khối lượng vật rơi rụng cân tươi được tính trên 1 ha trong thời gian 1 năm
Mk (tấn/ha/năm): Khối lượng vật rơi rụng cân khô được tính trên 1 ha trong thời gian 1 năm
Từ bảng số liệu tôi thấy lượng vật rơi rụng ở trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống có sự khác nhau rất lớn. Như ở tháng 4 sự chênh lệch vật rơi rụng ở hai khu vực lên đến 12,4640 kg. Theo kết quả nghiên cứu thì trong khi lượng vật rơi rụng tích lũy trong rừng Keo lưỡi liềm lên đến trên 300 tấn/ha/năm thì tại khu vực ngoài đất trống chỉ khoảng 2 - 3 tấn/ha/năm chứng tỏ rừng Keo lưỡi liềm trả lại cho đất một lượng vật rơi rụng rất lớn.
Qua khảo sát và điều tra hiện trường khu vực nghiên cứu, chúng tôi cũng nhận thấy khu vực trong rừng Keo có lượng vật rơi rụng phủ kín trên mặt đất, có độ dày từ 3 – 5 cm, với thành phần là lá cây rụng, cành nhánh cây, hoa, quả Keo lưỡi liềm, ngoài ra còn có một số cành, lá của một số cây bụi khác,... Còn trên vùng đất cát trống ven biển ở khu vực này thành phần thực vật quá nghèo nàn, chủ yếu là cây nắp ấm (Nepenthes anamensis), cây bắt mồi (Drosera
burmani Vohl), sim (Rhodomyrtustomentosa), mua đất, cỏ, dứa dại (Pandanus odoratissimus var. vietnamensis )… Vì vậy ở khu vực này vật rơi rụng là rất ít.
Bên cạnh đó trong quá trình phân tích ta cũng thấy lượng nước trong vật rơi rụng cũng có sự khác nhau giữa hai khu vực.
Qua biểu đồ tôi thấy lượng nước chứa trong vật rơi rụng ở trong rừng Keo lưỡi liềm luôn lớn hơn nhiều lần so với ngoài đất trống. Như lượng nước chứa trong vật rơi rụng tháng 4 ở trong rừng Keo lưỡi liềm là 37,13% còn ở khu vực đất trống chỉ có 4,49%, lượng nước nhiều hơn gấp 8 lần. Điều này sẽ giúp duy trì độ ẩm trong đất và điều hòa nhiệt độ. Từ đó đất trong rừng Keo lưỡi liềm sẽ luôn ẩm hơn và nhiệt độ không khí cũng thấp hơn.
Bên cạnh đó, việc đánh giá khả năng giữ nước của các vật rơi rụng ở các khu vực khác nhau sẽ góp phần giúp ta xác định được hiệu quả ngăn chặn xói mòn của rừng. Ở khu vực đất cát trống lượng vật rơi rụng là rất ít, vì vậy tác dụng giữ nước hầu như là không có. Lượng nước mưa cung cấp thì chỉ một phần nhỏ thấm vào đất và dễ dàng bốc hơi, lượng lớn còn lại tạo thành dòng chảy kéo theo đất đổ ra các kênh rạch chảy ra biển hoặc đọng thành vũng trũng. Còn khu vực có rừng Keo lưỡi liềm, vật rơi rụng và tán cây rừng có chức năng ngăn cản
37,13 4,49 3,25 23,86 4,16 27,77
tốc độ rơi, phân tán lượng mưa không cho tác động trực tiếp với lượng lớn xuống bề mặt đất, bên cạnh đó nó còn có khả năng hút nước lớn từ 100 - 900% trọng lượng khô của nó.
Trong quá trình điều tra thực bì tôi còn thấy: Keo lá liềm đã hình thành và phát triển hệ thống rễ phụ mọc lan tỏa ngược lên trên bề mặt đất, đây chính là đặc điểm đáng kể về khả năng chịu hạn của loài Keo này, lớp rễ phụ này mềm, mịn, đan xen chằng chịt vào nhau như các lớp lưới xếp chồng lên nhau, có những cây lớp rễ phụ dày đến 15 cm, điều này đã giúp cho việc thấm và giữ nước của những đợt mưa hiếm hoi cũng như hạn chế được việc hấp thụ nhiệt và bốc hơi nước của bề mặt đất cát.
4.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của rừng Keo lưỡi liềm đến tính chất vật lý của đất tại khu vực xã Điền Môn, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế
4.3.2.1. Mô tả phẫu diện đất ở khu vực rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
Phẫu diện đất là mặt cắt thẳng góc mặt đất từ trên xuống dưới. Mặt thành phẫu diện dùng để quan sát các tầng phát sinh, giúp ta đánh giá sơ bộ tính chất đất ngoài thực địa. Hình thái đất là sự biểu hiện bên ngoài nói lên tính chất bên trong của đất, trong quá trình hình thành đất thì tính chất đất luôn biến đổi kéo theo sự biến đổi hình thái phẩu diện. Kết quả điều tra, phân tích phẩu diện đất được thể hiện ở bảng 4.4 như sau:
Bảng 4.4: Phẫu diện đất trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
St t Chỉ tiêu Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 TR ĐT TR ĐT TR ĐT 1 Thành phần cơgiới Cát Cát Cát Cát Cát Cát 2 Độ dày(cm) Tầng 1 33 27 40 47 46 78 Tầng 2 84 76 92 80 56 50 3 Màusắc Tầng 1 Xámđen Xám hơi đen Xám đen Trắng xám Xám đen Trắng xám Tầng 2 Xám Xámvàng Xám Xám Xám Xám Tầng 3 Xámvàng Vàng Xámvàng Xámvàng Xámvàng Xámvàng
(Nguồn: Phân tích, 2013)
4.3.2.2. Ảnh hưởng của rừng Keo lưỡi liềm đến độ ẩm đất
Độ ẩm đất là lượng nước chứa trong mẫu đất bị mất đi khi mẫu đất bị đốt nóng đến 105oC, tính theo tỷ lệ % so với trọng lượng đất khô tuyệt đối ( độ ẩm tuyệt đối ) hoặc so với trọng lượng đất còn ẩm ( độ ẩm tương đối ). Nước trong đất được chia thành 5 lớp với tính chất khác nhau.
Hình 4.2: Các lớp nước trong đất
Lớp 1: Lớp nước liên chặt với hạt đất, không thể mất đi khi sấy mẫu ở nhiệtđộ 105 0C
Lớp 2: Lớp nước không bị mất đi khi mẫu đất để khô gió ở nhưng sẽ bị mất đi khi mẫu đất được sấy khô ở 105 0C
Lớp 3: Lớp nước liên kết với hạt đất bằng sức căng bề mặt, sẽ mất đi khi mẫu đất được đểkhô gió (tương đương với nhiệt độ khoảng 600C).
Lớp 4: Lớp nước chảy tự do giữa các lỗ rỗng trong đất
Lớp 5: Lớp nước nằm trong cấu trúc tinh thể của hạt đất. Lớp nước này không bị mất đi khi sấy khô mẫu đất ở nhiệt độ 105 0C (ngoại trừ thạch cao và một số loại sét vùng nhiệt đới)
Như vậy, khi mẫu đất được đốt nóng đến nhiệt độ 105°C, chỉ có lớp nước 2, 3 và 4 sẽ bị mất đi; lớp nước 1 vẫn còn bám quanh hạt đất.
Độ ẩm đất là một trong những tính chất vật lý quan trọng của đất. Độ ẩm cùng với thành phần cơ giới và cấu trúc đất là nhưng chỉ tiêu cơ bản để mô tả phẫu diện đất, nó ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của quần xã thực vật rừng. Độ ẩm ảnh hưởng đến chuyển hoá dinh dưỡng khoáng và phân huỷ chất hữu cơ trong đất và là điều kiện để sinh vật đất sinh trưởng, phát triền quyết định đến quá trình phân huỷ các vật rơi rụng dưới tán rừng để tạo thành mùn.
Mỗi tháng tôi tiến hành lấy mẫu một lần, mỗi khu vực tôi đào một phẫu diện đất và lấy mẫu đất ở ba tầng. Tiến hành phân tích độ ẩm theo phương pháp Tiurin. Sau khi phân tích và xử lý số liệu tôi có kết quả thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.5. Độ ẩm tuyệt đối khu vực trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống
Đơn vị: % Mẫu Khu vực Tháng Tầng Trong rừng Đất trống 2 Tầng 1 4,58 2,73 Tầng 2 4,63 3,09 Tầng 3 5,39 4,52 3 Tầng 1 4,19 1,88 Tầng 2 4,34 2,10 Tầng 3 5,30 2,38 4 Tầng 1 8,00 8,24 Tầng 2 6,74 5,46 Tầng 3 5,52 5,11 (Nguồn: Phân tích, 2013)
Qua bảng số liệu và biểu đồ ta thấy độ ẩm của mẫu đất ở hầu hết các tháng thì độ ẩm ở các tầng đất ở trong rừng Keo lưỡi liềm đều lớn hơn ngoài khu vực đất trống. Sự chênh lệch thể hiện rõ nhất ở độ ẩm của tháng 3, khi tầng thứ 3 có sự chênh lệch độ ẩm lên đến 2,92 %, sự chênh lệch này đối với các loại đất khác thì không lớn lắm nhưng đối với đất cát ven biển thì là rất lớn.
Để đánh giá độ ẩm đất ở các điều kiện khác nhau, tôi đã tiến hành lấy mẫu đất ở các tháng dựa vào điều kiện khí hậu đặc trưng của tháng đó. Qua đó, dựa vào kết quả phân tích tôi thấy độ ẩm đất trong rừng Keo lưỡi liềm ổn định hơn ở ngoài đất cát trống. Khi thời tiết thay đổi độ ẩm trong đất thay đổi từ 4,19 – 8,0%, trong khi ở khu vực đất trống thì thay đổi khá nhiều khi thời tiết thay đổi, khoảng dao động lớn là 6,36%, thể hiện rõ ở mẫu đất tháng 3 và tháng 4.
Điều này có thể giải thích như sau: Khi thời tiết thay đổi thì nhờ có tầng tán cây che phủ cũng như tầng thảm mục nên hạn chế ảnh hưởng trực tiếp của ánh sáng mặt trời, cộng với khả năng giữ độ ẩm của tầng thảm mục nên đất trong rừng có độ ẩm cao hơn. Còn đất trống do không có vật che phủ nên chịu ảnh hưởng trực tiếp của ánh sáng mặt trời, cộng với đất cát có tổng thể tích khe hở lớn và kết cấu rời rạc nên dễ bị đốt nóng, dẫn đến lượng nước bốc hơi lớn và độ ẩm đất thấp. Đặc biệt ta thấy độ ẩm tầng thứ nhất ở ngoài đất trống cao hơn trong rừng Keo lưỡi liềm, có hiện tượng đó là do đất tầng mặt có kết cấu rời rạc và đất không có gì che phủ nên khi mưa nhỏ thì đất ngấm trực tiếp vào đất tầng mặt nên đất tầng mặt ngoài đất trống có độ ẩm cao hơn, cũng vì vậy mà khi mưa với lượng lớn thì đất dễ bị xói mòn, rửa trôi. Còn các tầng dưới ở ngoài đất trống thì dễ bị lắng rẽ và nén chặt nên khả năng hấp phụ và giữ nước kém.
Rừng Keo lưỡi liềm có khả năng nâng cao độ ẩm cho đất cát ven biển. Nó giúp điều hoà, duy trì và nuôi dưỡng nguồn nước trong đất. Nhờ tác dụng đó mà các tính chất khác của đất được cải thiện và tạo môi trường thuận lợi cho các vi sinh vật trong đất phát triển. Cây trồng ở đây sinh trưởng và phát triển tốt hơn, hạn chế tình trạng khô cằn và nạn cát bay, cát chảy.
4.3.2.3. Ảnh hưởng của rừng Keo lưỡi liềm đến nhiệt độ và độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí có ảnh hưởng nhiều đến các sinh vật, nhất là các sinh vật ở trên cạn. Một số loài sinh vật để đảm bảo cho hoạt động sống bình thường cần độ ẩm tương đối. Đối với thực vật, khi độ ẩm thấp, cường độ thoát hơi nước tăng, cây bị héo. Còn nếu độ ẩm cao quá mức thì thời gian ra hoa, kết quả của cây bị chậm lại. Yêu cầu về độ ẩm của các loài thực vật không giống nhau, nên độ ẩm ảnh hưởng đến sự phân bố các loài thực vật. Qua quá trình điều tra, đo đạc ở thu được kết quả ở bảng như sau:
Bảng 4.6: Bảng nhiệt độ và ẩm độ không khí trong và ngoài rừng
Trung bình Tối cao Tối thấp Biên độ Trung bình Tối cao Tối thấp Biên độ Đất cát trống 33,8 39,4 28,2 11,2 66,5 81 52 29 Trong rừng 30,6 35,3 25,8 9,5 71,7 87,9 55,5 32.4 Chênh lệch 3,2 4,1 2,4 1,7 5,2 6,9 3,5 3,4 (Nguồn: Phân tích, 2013)
Qua bảng 4.6 tôi thấy rằng: Nhiệt độ bình quân ở trong rừng được duy trì ở ngưỡng từ 25,8 – 35,3 0C và luôn thấp hơn đất trống từ 3,20C. Nhiệt độ tối cao ở ngoài đất trống về ban ngày là 39,4, rất hạn chế đến sự sinh trưởng của cây trồng trên vùng đất cát. Nhiệt độ trong rừng thấp hơn và mức độ biến đổi về nhiệt độ ít hơn ngoài đất trống nên phù hợp hơn với điều kiện sống của nhiều loài thực vật trên vùng đất cát khô nóng.
Về độ ẩm tương đối, có sự biến đổi theo quy luật khi nhiệt độ cao thì độ ẩm không khí thấp và ngược lại. Độ ẩm không khí trung bình trong rừng luôn cao hơn ẩm độ không khí ngoài đất trống và luôn được duy trì ở mức 55,5 - 87,9 %. Khoảng chênh lêch độ ẩm tương đối trung bình giứa trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống là 5,2%.
4.3.3. Ảnh hưởng của rừng Keo lưỡi liềm đến tính chất hoá học của đất cát ven biển. 4.3.3.1. Ảnh hưởng đến độ pH
Xác định độ chua hay kiềm của đất bằng độ pH, độ pH là chỉ số đo hoạt động của các ion Hydro trong dung dịch và vì vậy là độ acid hay bazơ của nó. Trong dung dịch đất có pH ≤ 6,5 là đất chua, pH = 6,6 ÷ 7,5 là đất trung tính và pH > 7,5 là đất kiềm. Người ta xác định đất chua, đất kiềm và đất trung tính để có kế hoạch cải tạo và sử dụng.
Trong quá trình thực tập, sau khi tiến hành lấy mẫu ở khu vực nghiên cứu, tiến hành phân tích ở phòng thí nghiệm. Kết quả phân tích ở bảng số liệu sau:
Bảng 4.7. Kết quả phân tích độ pH của đất trong rừng và ngoài đất trống
Tháng
Tầng pH
2 1 5,5 5,8 2 5,4 5,8 3 5,8 6,2 3 1 5,1 5,7 2 5,4 6,2 3 4,8 5,0 4 1 5,6 5,8 2 5,5 6,3 3 5,4 6,1 (Nguồn: Phân tích, 2013)
Qua bảng số liệu và biểu đồ 4.4 tôi có thể rút ra một số kết luận về độ pH của đất trong rừng Keo lưỡi liềm và ngoài đất trống như sau:
- Đất cát ở khu vực này chủ yếu có phản ứng chua, với độ chua tiềm tàng pH< 6,5
- Đất trong rừng Keo lưỡi liềm có pH nhỏ hơn đất ngoài rừng
Ở khu vực nghiên cứu này, trong đất có chứa nhiều cation H+ và Al 3+ nên đất có phản ứng chua, mức độ chua phụ thuộc vào nồng độ của các cation H+ và