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
4.3.1. Khối lượng, diện tích và dung tích chứa nước của lá rừng
Để xác định khối lượng và diện tích lá rừng đề tài đã điều tra một số chỉ tiêu về cây tiêu chuẩn, kết quả cụ thể được ghi trong phụ lục 05.
Bằng phương pháp phân tích thống kê đề tài đã xác định được liên hệ của trọng lượng lá cây rừng với kích thước của cây tiêu chuẩn. Hình ảnh và phương trình liên hệ như sau.
Hình 4.20. Phụ thuộc của khối lượng lá Y cây tiêu chuẩn vào kích thước của chúng X=(D1.3^2)*Hvn
Giữa khối lượng lá cây rừng với kích thước của chúng có liên hệ tương đối chặt. Hệ số tương quan giữa chúng là R = 0,77. Đề tài đã sử dụng phương trình thực nghiệm này để ước lượng diện tích lá cây rừng.
Để xác định diện tích lá rừng từ khối lượng của chúng, đề tài đã điều tra diện tích các mẫu lá bằng phương pháp cắt hình lá trên giấy. Kết quả được ghi cụ thể trong phụ lục 06.
Như vậy, diện tích của 1 kg lá ở các loài cây không hoàn toàn giống nhau. Chúng dao động từ 3,3 đến 8 m2/kg, trung bình là 4,7 m2/kg. Diện tích của một kilogam lá không chỉ phụ thuộc vào loài cây mà còn phụ thuộc vào tuổi cây và hoàn cảnh lập địa. Số liệu cho thấy diện tích của 1 kg lá cùng một loài nhưng ở các cây khác nhau cũng không giống nhau. Sai số của việc xác định diện tích lá rừng phụ thuộc vào số cây tiêu chuẩn và cũng là số loài điều tra vì ở đây các cây tiêu chuẩn thường là những cây khác loài. Căn cứ vào số liệu ở bảng trên có thể sử dụng công thức thống kê để xác định sai số ước lượng diện tích lá rừng theo số loài điều tra, hay số loài có trong rừng hỗn giao, kết quả được thể hiện ở các bảng 4.6 và hình 4.21.
Bảng 4.6. Sai số xác định diện tích lá rừng từ khối lượng lá
Số loài trong rừng tự nhiên Sai số tuyệt đối khi ước lượng diện tích của 1kg lá, (m2)
Sai số tương đối ước lượng diện tích 1kg lá, (%)
5 0.529 11.5
6 0.483 10.5
7 0.447 9.7
8 0.418 9.1
9 0.394 8.6
10 0.374 8.1
11 0.357 7.8
12 0.342 7.4
13 0.328 7.1
14 0.316 6.9
15 0.305 6.6
16 0.296 6.4
17 0.287 6.2
18 0.279 6.1
19 0.271 5.9
20 0.265 5.8
21 0.258 5.6
22 0.252 5.5
23 0.247 5.4
24 0.241 5.2
Hình 4.21. Sai số xác định diện tích lá rừng tự nhiên
Số liệu cho thấy khi rừng tự nhiên có từ 20 loài trở lên thì sai số xác định diện tích lá rừng từ khối lượng của nó bắt đầu ở mức 5 - 6% trở xuống.
Số loài trên mỗi hecta rừng tự nhiên thường vượt quá 20. Vì vậy, có thể kết luận rằng sai số khi xác định diện tích lá rừng từ khối lượng điều tra được là dưới 5%.
Để tính khối lượng và diện tích lá của các trạng thái rừng đề tài đã thống kê đặc điểm cấu trúc của một số trạng thái rừng phổ biến ở khu nghiên cứu phía Bắc, kết quả ghi trong bảng 4.7 sau.
Bảng 4.7. Đặc điểm tầng cây cao ở khu vực nghiên cứu Trạng thái
rừng
D1.3 (cm)
Dt (m)
Hvn (m)
TC (%)
N (cây/ha)
Hdc (m)
M (m3/ha)
Trọng lượng lá
(kg/ha)
Diện tích lá (m2/ha)
Đất trống 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Rừng nghèo 13,7 3,4 8,1 48 583,3 4,1 36 3322,0 15613,3
Rừng phục hồi 16,2 4,3 12,1 49,3 654,2 6,5 89,8 5025,2 23618,4
Rừng Thông 16,2 3,7 8,2 53,5 770 4 67,8 4969,0 23354,2
Rừng Trẩu 17,1 4,9 7,8 58,3 1160 3,5 106 7665,0 36025,5 Rừng trung bình 20,3 5 15,6 66,6 688,2 10 179,5 7972,9 37472,5
Kết quả xác định khối lượng và diện tích lá cây rừng căn cứ vào kích thước của chúng và những phương trình thực nghiệm trên được ghi ở bảng trên. Có thể thấy khối lượng lá cây rừng nhiều nhất ở các rừng trung bình và rừng Trẩu 7972,9; 7665 kg/ha, rừng Thông 4969 kg/ha, rừng phục hồi 5025,2 kg/ha, thấp nhất ở rừng phục nghèo 3322 kg/ha. Chính vì vậy xếp theo tứ tự giảm dần về diện tích lá trên 1 ha ta có trật tự giảm dần như sau: rừng trung bình, rừng Trẩu, rừng phục hồi, rừng Thông, rừng nghèo và đất trống.
4.3.1.2. Dung tích chứa nước của lá rừng (tán rừng)
Để xác định được khả năng chứa nước của tán rừng (chủ yếu là do lá cây rừng) đề tài đã thực hiện thí nghiệm xác định khả năng giữ nước tối đa của mẫu lá 20 loài cây. Kết quả được ghi cụ thể trong phụ lục 07.
Từ số liệu trên đề tài tính tỷ lệ nước được hấp phụ trên lá tính theo theo
% khối lượng lá. Công thức tính như sau:
(Tỷ lệ nước hấp phụ trên lá)
=
100* (K. lượng mẫu sau nhúng ướt) – (K. lượng mẫu trước nhúng ướt)
(K. lượng mẫu trước nhúng ướt)
Kết quả tính tỷ lệ hấp phụ nước trên lá của các mẫu thí nghiệm được ghi trong bảng 4.8 sau.
Bảng 4.8. Tỷ lệ hấp phụ nước của lá các loài cây khác nhau
TT Loài Tỷ lệ nước hấp phụ sau nhúng ướt còn lại ở những thời gian khác nhau (phút)
0 20 40 60 80 100 120
1 Dẻ cau 22 16 13 11 9 8 7
2 Đinh thối 44 31 24 19 15 12 9
3 Dền 35 18 15 12 10 9 8
4 Chẹo tía 31 14 8 4 2 -1 -2
5 Côm trâu 33 10 5 2 1 1 0
6 Thừng mực trơn 25 11 7 5 4 3 1
7 Dẻ 26 12 7 5 4 2 -1
8 Táu 47 27 21 18 15 14 12
9 Mò gói thuốc 53 17 11 8 6 4 2
10 Thôi ba 55 33 23 18 15 13 10
11 Mý 39 19 13 9 7 5 3
12 Re gừng 42 17 12 10 8 7 5
13 Lòng mang 47 24 17 12 10 8 6
14 Mọ 16 12 8 6 5 4 3
15 Mít ma 18 11 8 5 3 2 1
16 Lim xanh 32 21 15 12 10 8 6
17 Sồi phảng 41 20 12 7 6 4 3
18 Nanh chuột 29 17 12 9 7 6 4
19 Bưởi bung 23 15 9 7 5 4 3
20 Dung giấy 27 14 8 7 6 5 3
21 Bời lời lá tròn 39 24 15 12 10 8 6
22 Móng bò 28 19 14 11 10 8 7
23 Trám trắng 21 8 0 -1 -2 -3 -4
24 Gội trắng 21 7 4 1 0 -1 -2
25 Xẻn gai 36 24 13 8 6 5 3
TB,% 33 18 12 9 7 5 4
Max,% 55 33 24 19 15 14 12
STD,% 11 7 6 5 5 4 4
Số liệu cho thấy tỷ lệ nước hấp phụ tối đa trên lá rừng trung bình là 33% khối lượng lá. Nếu không mưa tiếp tục thì khối lượng nước hấp phụ
giảm nhanh do quá trình bốc hơi. Lượng nước hấp phụ ở những loài khác nhau là khác nhau song nếu tính trung bình thì tỷ lệ này rất ổn định. Căn cứ vào kết quả thống kê ở bảng trên thì nếu rừng một loài cây thì sai số xác định tỷ lệ hấp phụ của nước trên lá có thể là 33 %, nhưng nếu rừng có 5 loài thì sai số chỉ còn 5%, nếu rừng có 10 loài thì sai số chỉ còn 3%, nếu rừng có 20 loài thì sai số chỉ còn 2.5%.
Căn cứ vào tỷ lệ nước hấp phụ tối đa trung bình trên lá là 33%. Đề tài xác định được dung tích giữ nước tối đa của lá rừng như sau.
Bảng 4.9. Dung tích chứa nước tối đa trên tán rừng khu vực nghiên cứu Stt Trạng thái rừng Trọng lượng
lá (kg/ha)
Tỷ lệ nước hấp phụ tối đa (%)
Dung tích chứa nước tối đa trên tán (kg/ha)
1 Đất trống 0 33 0
2 Rừng nghèo 3322,0 33 1096,3
3 Rừng phục hồi 5025,2 33 1658,3
4 Rừng Thông 4969,0 33 1639,8
5 Rừng Trẩu 7665,0 33 2529,4
6 Rừng trung bình 7972,9 33 2631,1
Số liệu trên cho thấy dung tích chứa nước của tán rừng ở mức 1096,3 đến 2631,1 kg/ha, tương đương với lượng mưa từ 1- 2,5 mm.
Hình 4.22. Dung tích chứa nước tối đa trên tán một số trạng thái rừng
Để phân tích khả năng bốc hơi vật lý của nước trên tán đề tài sử dụng số liệu về mức giảm khối lượng nước sau khi nhúng ướt ở những thời điểm khác nhau để xác định thời gian nước bốc hơi hết. Kết qua xác định được hình 4.23.
Hình 4.23. Tỷ lệ nước còn lại trên những mẫu lá sau nhúng ướt hoàn toàn Căn cứ vào phương trình tỷ lệ nước còn đọng lại trên tán có thể nhận thấy nước trên tán sẽ bốc hơi dần và sau thời gian khoảng 3 giờ thì lượng nước hấp phụ tối đa sẽ bốc hơi hết chỉ còn lại chứng 1%, có thể xem là toàn bộ nước hấp phụ trên tán đã được bốc hơi hoàn toàn.