Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.3. Dung tích chứa nước của các trạng thái rừng phòng hộ đầu nguồn tại huyện Mường La, tỉnh Sơn La
4.3.3. Dung tích chứa nước của đất dưới các trạng thái rừng
Kết quả phân tích dung trọng đất dưới rừng được ghi trong bảng 4.13.
Bảng 4.13. Dung trọng đất ở các ô nghiên cứu rừng đầu nguồn OTC Địa điểm Dung trọng ở các tầng đất g/cm3
TB 0-5 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 1 Sơn La 1,18 0,84 0,99 1,1 1,19 1,36 1,41 1,38 2 Sơn La 0,97 0,76 0,83 0,84 1,02 1,06 1,14 1,13
3 Sơn La 1,05 0,85 0,93 1,22 1,2 0 0 0
4 Sơn La 1,16 1,04 0,88 1,13 1,32 1,21 1,25 1,3
5 Sơn La 0,9 0,82 0,88 0,9 0,84 0,95 0,98 0
6 Sơn La 1,05 0,51 0,84 1,04 1,31 1,23 1,34 0
7 Sơn La 1,03 0,61 0,99 1,27 1,25 0 0 0
8 Sơn La 1,04 0,74 0,99 0,94 1,14 1,23 1,23 0
9 Sơn La 1,01 0,61 1,17 1,19 1,07 0 0 0
10 Sơn La 0,96 0,78 1 1,01 1,06 0 0 0
11 Sơn La 1,04 0,74 0,96 1,09 1,14 1,17 1,16 0
12 Sơn La 1,02 0,86 0,92 1,14 1,15 0 0 0
13 Sơn La 0,89 0,58 0,61 0,7 1,1 1,12 1,26 0
14 Sơn La 1,02 0,62 0,96 1,28 1,22 0 0 0
15 Sơn La 1,01 0,88 1 1,16 0 0 0 0
16 Sơn La 0,9 0,6 0,83 0,98 1,05 0,93 1 0
17 Sơn La 0,86 0,9 0,82 0 0 0 0 0
18 Sơn La 1,11 0,93 1,08 1,32 0 0 0 0
19 Sơn La 0,93 0,48 0,83 1,07 1,12 1,16 0 0
20 Sơn La 0,57 0,57 0 0 0 0 0 0
21 Sơn La 1,2 0,97 1,02 1,2 1,34 1,35 1,34 0
22 Sơn La 1,17 0,92 1,02 1,14 1,31 1,35 1,3 0
23 Sơn La 1,03 0,93 1,18 0,97 0 0 0 0
24 Sơn La 1,02 1 0,92 0,96 1,08 1,08 1,09 0
25 Sơn La 1,11 0,83 0,98 1,09 1,16 1,31 1,28 0
26 Sơn La 0,77 0,62 0,7 0,98 0 0 0 0
27 Sơn La 1,06 0,79 0,89 1,11 1,16 1,34 0 0
28 Sơn La 1,01 0,7 0,82 0,86 1,21 1,2 1,25 0
29 Sơn La 0,99 0,77 0,91 1,28 0 0 0 0
30 Sơn La 1,15 0,98 1,23 1,12 1,27 0 0 0
31 Sơn La 1,05 0,77 0,79 0,93 1,3 1,27 1,22 0
32 Sơn La 1,02 0,67 1 1,03 1,16 1,11 1,13 0
33 Sơn La 0,83 0,73 0,94 0,8 0 0 0 0
34 Sơn La 0,94 0,67 0,72 0,94 1,08 1,13 1,09 0
OTC Địa điểm Dung trọng ở các tầng đất g/cm3
TB 0-5 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120
35 Sơn La 1,05 0,78 1,11 1,18 1,13 0 0 0
36 Sơn La 0,82 0,76 0,84 0,84 0,82 0,86 0 0
37 Sơn La 1,1 0,66 1,08 1,36 1,29 0 0 0
38 Sơn La 1,03 0,7 1,36 0 0 0 0 0
39 Sơn La 1,02 0,72 0,95 1,16 1,04 1,22 0 0
40 Sơn La 1,04 1,01 1 1,03 1 1,08 1,11 0
TB 1,14 0,78 0,99 1,15 1,26 1,26 1,29 1,27 STD 0,23 0,17 0,24 0,27 0,23 0,24 0,25 0,13 V% 20,52 22,24 24,52 23,35 18,15 18,87 19,32 10,05 Số liệu cho thấy dụng trọng đất rừng đầu nguồn tầng mặt ở khu vực nghiên cứu dao động từ 0,48 – 1,9 gam/cm3.
Tính trung bình cho tất cả các tầng đất thì dung trọng xấp xỉ 1,14 gam/cm3. Tuy nhiên, giá trị tăng lên theo độ sâu, biến đổi của dung trọng theo độ sâu có thể được mô tả bằng phương trình thực nghiệm với hệ số tương quan khá cao (hình 4.25).
Hình 4.25. Biến động của dung trọng theo độ sâu tầng đất
Số liệu cũng cho thấy dung trọng đất ở tầng mặt dao động mạnh giữa các ô nghiên cứu, các loại rừng, song ở các tầng sâu chúng biến động ít hơn.
Sự khác biệt về mức biến động của dung trọng đất theo độ sâu được thể hiện ở hình 4..26 sau.
Hình 4.26. Hệ số biến động của dung trọng đất giữa các ô tiêu chuẩn theo độ sâu
4.3.3.2. Độ xốp đất rừng đầu nguồn
Các chỉ tiêu thống kê độ xốp ở các ô tiêu chuẩn dưới rừng đầu nguồn được ghi trong bảng 4.14 sau.
Bảng 4.14. Độ xốp đất ở các ô nghiên cứu rừng đầu nguồn
OTC Địa điểm Độ xốp ở các tầng đất
TB 0-5 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 1 Sơn La 53,3 65 58,7 54,2 50,6 47,4 47,8 49,2 2 Sơn La 64,1 70,4 69,5 66,9 62,7 60,9 59,9 58,6
3 Sơn La 60,4 67,5 65,3 53,6 55,1 0 0 0
4 Sơn La 56,1 59,4 66,1 57 50,7 54,3 54 50,9
5 Sơn La 68,2 70,7 66,3 68,4 69,9 67,6 66,5 0 6 Sơn La 60,9 79,9 67,7 62,8 51,1 53,5 50,5 0
7 Sơn La 62,2 76,3 64,2 54,5 53,6 0 0 0
8 Sơn La 60 71,1 57,5 64,5 57,5 54,2 54,9 0
9 Sơn La 61,5 76,1 55,5 54,8 59,4 0 0 0
10 Sơn La 63,6 69,4 61,8 62,1 61,1 0 0 0
11 Sơn La 61 70,4 62,6 61,4 56,9 56,6 58,1 0
12 Sơn La 61,1 66,8 64,7 56,5 56,4 0 0 0
13 Sơn La 65,9 76,1 76,4 74,8 57,8 57,3 53,1 0
14 Sơn La 61,2 75,5 64,5 50,9 53,8 0 0 0
OTC Địa điểm Độ xốp ở các tầng đất
TB 0-5 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120
15 Sơn La 61,2 66,5 61 56,2 0 0 0 0
16 Sơn La 66 76,9 68,7 63,3 59,8 65,1 62,2 0
17 Sơn La 67,2 66,2 68,1 0 0 0 0 0
18 Sơn La 59 64,6 60,5 51,9 0 0 0 0
19 Sơn La 65,2 80,1 70,1 61,9 57,6 56,4 0 0
20 Sơn La 77,7 77,7 0 0 0 0 0 0
21 Sơn La 54,3 62,7 61 54,9 49,1 48,9 49,4 0
22 Sơn La 55,9 64,8 61,1 57,5 50,5 49,2 52 0
23 Sơn La 63 65,1 58 65,8 0 0 0 0
24 Sơn La 62,9 63,6 67,8 62,3 61,5 61,7 60,6 0
25 Sơn La 60,2 68,1 64,6 61,3 59,4 52,9 55 0
26 Sơn La 71,1 75,1 73,8 64,4 0 0 0 0
27 Sơn La 60,4 68,9 66 58 59,5 49,6 0 0
28 Sơn La 62,3 72,2 69,7 68 54,5 54,7 54,5 0
29 Sơn La 63,2 70,6 66,1 52,9 0 0 0 0
30 Sơn La 57,8 64 54,2 59,1 53,7 0 0 0
31 Sơn La 60,1 69,7 70,5 64,6 50,3 51,6 54 0
32 Sơn La 63 72,3 62,6 60,2 65 59,2 58,4 0
33 Sơn La 70,1 73,3 66,7 70,4 0 0 0 0
34 Sơn La 64,4 74,3 73,2 65,6 59 54 60,3 0
35 Sơn La 60,2 69,7 57,5 55,8 57,6 0 0 0
36 Sơn La 69,2 70,6 68,3 68,6 69 69,5 0 0
37 Sơn La 57,3 74,3 55 44,8 54,9 0 0 0
38 Sơn La 60,8 72,6 48,9 0 0 0 0 0
39 Sơn La 61,6 71,2 64,6 57,4 61,4 53,5 0 0
40 Sơn La 62,4 62,2 62,9 62,9 64,9 61,6 59,7 0 TB 62,40 70,30 64,15 60,28 57,56 56,35 56,16 52,90 STD 4,66 5,06 5,77 6,26 5,35 6,02 4,88 5,01 V% 7,46 7,20 8,99 10,38 9,30 10,69 8,69 9,47
Số liệu cho thấy độ xốp đất rừng đầu nguồn tầng mặt ở khu vực nghiên cứu dao động từ 44,8 – 80,1 %.
Tính trung bình cho tất cả các tầng đất thì độ xốp xấp xỉ 62,4 %. Tuy nhiên, độ xốp giảm đi theo độ sâu. Càng xuống sâu độ xốp đất càng giảm, ở những tầng dưới độ xốp đất xấp xỉ 52,9 %. Có những ô tiêu chuẩn độ xốp ở dưới sâu giảm còn 44,8 %. Biến đổi của độ xốp theo độ sâu có thể được mô tả bằng phương trình thực nghiệm với hệ số tương quan khá cao (hình 4.27).
Hình 4.27. Biến động của độ xốp đất theo độ sâu
Sự khác biệt về độ xốp ở các ô tiêu chuẩn là tương đối rõ. Hệ số biến động về độ xốp giữa các ô tiêu chuẩn là 8-10%. Nhưng sự khác biệt này vẫn duy trì ở tất cả các độ sâu. Như vậy, ảnh hưởng của lớp phủ thực vật và động vật đất đến độ xốp của các tầng sâu vẫn tương đối rõ. Sự khác biệt về mức biến động của độ xốp đất theo độ sâu được thể hiện ở hình 4.28 sau.
Hình 4.28. Hệ số biến động độ xốp đất giữa các ô tiêu chuẩn theo độ sâu
4.3.3.3. Bề dày tầng đất rừng đầu nguồn
Bề dày tầng đất rừng đầu nguồn ở khu vực nghiên cứu được thống kê trong phụ lục 08.
Bề dày tầng đất thay đổi khá rõ theo điều kiện địa hình. Kết quả thống kê bề dày tầng đất theo trạng thái rừng được thể hiện ở bảng số 4.15 và hình 4.29 sau.
Bảng 4.15. Phân bố bề dầy tầng đất theo trạng thái rừng
Stt Trạng thái rừng Bề dày tầng đất (cm) Độ dốc (độ) Độ cao (m)
1 Đất trống 100,0 21,8 1026,0
2 Rừng nghèo 85,0 30,8 1089,7
3 Rừng phục hồi 77,9 27,7 1051,4
4 Rừng Thông 106,3 25,0 1082,8
5 Rừng Trẩu 120,0 25,0 1023,0
6 Rừng trung bình 99,5 30,5 1304,5
Hình 4.29. Biến đổi độ dày tầng đất theo trạng thái rừng
Nhìn chung biến đổi của bề dày tầng đất theo độ cao theo xu hướng chung là càng lên cao càng mỏng. Bề dày tầng đất đạt giá trị cao nhất tại trạng thái rừng Trẩu với 120 cm, tiếp theo là các trạng thái rừng Thông, đất trống,
rừng trung bình, rừng nghèo và thấp nhất tại trạng thái rừng phục hồi chỉ đạt 77,9 cm.
4.3.3.4. Dung tích chứa nước của đất rừng đầu nguồn Độ ẩm đất thấp nhất dưới rừng đầu nguồn
Độ ẩm đất thấp nhất là thông tin quan trọng về trữ lượng nước trong thời kỳ khô hạn của rừng đầu nguồn. Để nghiên cứu đặc điểm biến động độ ẩm đất đề tài đã thống kê số liệu điều tra về độ ẩm ở các tầng sâu, các ô tiêu chuẩn được điều tra vào các thời điểm ngẫu nhiên và các thời điểm định kỳ sau mưa. Số liệu được ghi trong phần phụ biểu. Tổng hợp số liệu về độ ẩm đất được trình bày trong các bảng 4.16 sau.
Bảng 4.16. Độ ẩm đất dưới vùng đầu nguồn ở các tầng sâu
Chỉ tiêu thống kê Độ ẩm ở các tầng đất
TB 0-5 20-25 40-60 60-80 80-100 100-120
TB (%) 36 42 36 33 32 31 26
STD (%) 11 14 11 10 11 11 6
V% 30 33 30 31 35 35 24
Max (%) 65 80 68 62 61 59 37
Min (%) 22 21 17 16 15 15 17
Độ ẩm đất rừng đầu nguồn lớn nhất đã xác định được là 80% ở tầng mặt, và thấp nhất là 15% các tầng dưới. Giá trị trung bình của độ ẩm đất các khu vực nghiên cứu là 36%. Như vậy, có thể thấy độ ẩm đất dao động trong phạm vi rất rộng. Độ ẩm thấp nhất trung bình là 22% và cao nhất trung bình là 65%. Như vậy, dù thời gian nắng hạn kéo dài thì đất vùng đầu nguồn vẫn duy trì được lượng nước nhất định khoảng xấp xỉ 22%.
Dung tích chứa nước được hiểu là tổng lượng nước có khả năng chứa được trong hệ sinh thái rừng. Trong đề tài này dung tích chứa nước được xác định qua tổng phần rỗng trong đất trừ đi lượng chứa ẩm thấp nhất trong đất.
Kết quả xác định tổng phần rỗng trong đất được xác định bằng tích số giữa bề
dày tầng đất với độ xốp trung bình của tầng đất, số liệu được thống kê ở bảng 4.17 sau.
Bảng 4.17. Dung tích chứa nước của một số trạng thái rừng đầu nguồn
OTC Địa
phương Trạng thái rừng Bề dày t.đất (cm)
Độ xốp trung
bình
Tổng phần rỗng trong đất
(m3/ha)
Dung tích chứa nước (m3/ha)
Dung trọng đất TB (g/cm3)
Lượng nước tối
thiểu trong đất
(m3/ha)
Dung tích chứa nước hữu ích (m3/ha) 1 Sơn La Rừng Thông 120 53.3 6396 4477 1.18 3115 1362 2 Sơn La Rừng Thông 120 64.1 7692 5384 0.97 2561 2824 3 Sơn La Rừng Thông 60 60.4 3624 2537 1.05 1386 1151 4 Sơn La Rừng nghèo 120 56.1 6732 4712 1.16 3062 1650 5 Sơn La Đất trống 100 68.2 6820 4774 0.90 1980 2794 6 Sơn La Rừng nghèo 120 60.9 7308 5116 1.05 2772 2344 7 Sơn La Rừng nghèo 50 62.2 3110 2177 1.03 1133 1044 8 Sơn La Rừng nghèo 120 60 7200 5040 1.04 2746 2294 9 Sơn La Rừng nghèo 80 61.5 4920 3444 1.01 1778 1666 10 Sơn La Rừng nghèo 20 63.6 1272 890 0.96 422 468 11 Sơn La Rừng trung bình 100 61 6100 4270 1.04 2288 1982 12 Sơn La Rừng trung bình 100 61.1 6110 4277 1.02 2244 2033 13 Sơn La Rừng trung bình 120 65.9 7908 5536 0.89 2350 3186 14 Sơn La Rừng trung bình 80 61.2 4896 3427 1.02 1795 1632 15 Sơn La Rừng trung bình 100 61.2 6120 4284 1.01 2222 2062 16 Sơn La Rừng phục hồi 100 66 6600 4620 0.90 1980 2640 17 Sơn La Rừng phục hồi 45 67.2 3024 2117 0.86 851 1265 18 Sơn La Rừng phục hồi 60 59 3540 2478 1.11 1465 1013 19 Sơn La Rừng phục hồi 100 65.2 6520 4564 0.93 2046 2518 20 Sơn La Rừng phục hồi 15 77.7 1165.5 816 0.57 188 628 21 Sơn La Rừng Thông 125 54.3 6787.5 4751 1.20 3300 1451 22 Sơn La Rừng Trẩu 120 55.9 6708 4696 1.17 3089 1607 23 Sơn La Rừng Trẩu 120 63 7560 5292 1.03 2719 2573 24 Sơn La Rừng Trẩu 120 62.9 7548 5284 1.02 2693 2591 25 Sơn La Đất trống 120 60.2 7224 5057 1.11 2930 2126 26 Sơn La Đất trống 60 71.1 4266 2986 0.77 1016 1970 27 Sơn La Rừng phục hồi 110 60.4 6644 4651 1.06 2565 2086 28 Sơn La Rừng phục hồi 120 62.3 7476 5233 1.01 2666 2567 29 Sơn La Rừng phục hồi 70 63.2 4424 3097 0.99 1525 1572 30 Sơn La Rừng phục hồi 80 57.8 4624 3237 1.15 2024 1213 31 Sơn La Rừng trung bình 120 60.1 7212 5048 1.05 2772 2276 32 Sơn La Rừng trung bình 125 63 7875 5513 1.02 2805 2708 33 Sơn La Rừng trung bình 70 70.1 4907 3435 0.83 1278 2157
34 Sơn La Rừng trung bình 120 64.4 7728 5410 0.94 2482 2928 35 Sơn La Rừng trung bình 70 60.2 4214 2950 1.05 1617 1333 36 Sơn La Rừng trung bình 90 69.2 6228 4360 0.82 1624 2736 37 Sơn La Rừng phục hồi 75 57.3 4297.5 3008 1.10 1815 1193 38 Sơn La Rừng phục hồi 70 60.8 4256 2979 1.03 1586 1393 39 Sơn La Rừng phục hồi 90 61.6 5544 3881 1.02 2020 1861 40 Sơn La Đất trống 120 62.4 7488 5242 1.04 2746 2496 TB 93,1 62,4 5751,7 4026,3 1 2091,4 1934,8 Std 29,8 4,7 1786,2 1250,4 0,1 753,9 671,9
V% 32 7,5 31,1 31,1 10 36 34,7
Max 125 77,7 7908 5536 1,2 3300 3186
Min 15 53,3 1165,5 816 0,57 188 468
Ghi chú: dung tích chứa nước tối đa được xác định bằng 70% tổng phần rỗng trong đất và dung tích chứa nước hữu ích được xác định bằng dung tích chứa nước trừ đi lượng nước tương đương với độ ẩm tối thiểu trong đất rừng là 22%.
Số liệu cho thấy dung tích chứa nước của đất rừng trung bình là 4026,3 m3/ha. Và dung tích chứa nước hữu ích của đất rừng đầu nguồn khoảng 1934,8 m3/ha.
Tuy nhiên, hệ số biến động của dung tích chứa nước và dung tích chứa nước hữu ích là tương đối cao khoảng 30%. Mức tối thiểu của nó là 468 m3/ha, mức tối đa của nó là 3186 m3/ha.
Kết quả thống kê dung tích chứa nước theo trạng thái rừng được trình bày trong bảng 4.18.
Bảng 4.18. Dung tích chứa nước trong đất của các trạng thái rừng Stt Trạng thái
rừng
Dung tích chứa nước (m3/ha)
Dung tích chứa nước hữu ích (m3/ha)
1 Đất trống 4514,8 2346,5
2 Rừng nghèo 3563,2 1577,7
3 Rừng phục hồi 3390,1 1662,4
4 Rừng Thông 4287,3 1697,0
5 Rừng Trẩu 5090,7 2257,0
6 Rừng trung bình 4410,0 2275,7
Số liệu cho thấy dung tích chứa nước của các trạng thái rừng biến động trong khoảng từ 3390,1 đến 5090,7 m3/ha. Những rừng trồng có dung tích chứa nước cao là do chúng được phân bố ở thấp và bề dày tầng đất lớn hơn một số rừng khác. Dung tích chứa nước hữu ích của các trạng thái rừng dao động từ 1577,7 đến 2346,5 m3/ha.