5. Những đúng gúp mới của luận ỏn
1.4.3.Những nghiờn cứu về tỏc dụng cải tạo đất của thảm thực vật
Đó cú rất nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật đến đất, trong đú tỏc dụng cải tạo đất được nghiờn cứu sõu hơn cả.
* Trờn thế giới
Việc nghiờn cứu về tỏc dụng cải tạo đất của thảm thực vật đó được rất nhiều nhà khoa học chỳ ý đến nhằm mục đớch sử dụng bền vững tài nguyờn đất.
Ở Phillipin cú cụng trỡnh nghiờn cứu sử dụng cõy Keo dậu (Leuceana
leucophata) như là một cõy đa tỏc dụng để phủ xanh trồng lại rừng cho gỗ củi vỡ
đõy là cõy cú khả năng cải tạo đất, mọc nhanh, tỏi sinh chồi mạnh, chịu được nơi đất xấu (dẫn theo Hoàng Xuõn Tý,1988 [99]).
Ở Indonexia cú cụng trỡnh nghiờn cứu cõy Muồng hoa phỏo (Caliandra
calothyrsus) vừa để cải tạo đất vừa làm thức ăn cho gia sỳc (dẫn theo Hoàng
Xuõn Tý,1988 [99]).
Ở Ấn Độ cú cụng trỡnh nghiờn cứu cõy Đậu triều (Cajanus cajan) là cõy cải tạo đất và trồng xen với cõy ăn quả (dẫn theo Hoàng Xuõn Tý,1988 [99]).
* Ở Việt Nam
Cú rất nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu về tỏc dụng cải tạo đất của thảm thực vật. Trương Văn Lung, Nguyễn Bỏ Hải (1996) [52] với cụng trỡnh nghiờn cứu trồng cõy bộ Đậu cải tạo đất và hướng phỏt triển vườn đồi miền Tõy Thừa Thiờn Huế và cú những kết luận: Trồng cõy bộ Đậu cải tạo đất thỡ mọi thành phần nụng húa của đất đều được nõng lờn rừ rệt. Sử dụng một số cõy bộ đậu làm tiờn phong cải tạo đất và định hướng phỏt triển theo mụ hỡnh vườn đồi là giải phỏp hợp lý để sử dụng cú hiệu quả vựng gũ đồi rộng lớn mà hiện nay đang ngày càng xúi mũn, trơ sỏi đỏ của Thừa Thiờn Huế.
Hoàng Xuõn Tý (1996) [100] với cụng trỡnh nghiờn cứu nõng cao cụng nghệ thõm canh rừng trồng (Bồ đề, Bạch đàn, Keo) sử dụng cõy họ Đậu để cải tạo đất và nõng cao chất lượng rừng như sử dụng cõy Đậu triều Ấn Độ, cõy Keo dậu, cõy Đậu tràm để diệt cỏ, chống chỏy mựa khụ, cải thiện độ phỡ cho đất.
Trần Đỡnh Lý (1997) [57] nghiờn cứu trồng cõy họ Đậu (Keo hoa vàng, Keo mỡ), Thụng và Bạch đàn trồng xen để cải tạo đất gũ đồi ở Bỡnh Trị Thiờn. Sau 10 năm rừng khộp tỏn cỏc chỉ tiờu lý học, húa học của đất trước và sau khi trồng cỏc cõy họ Đậu thay đổi như sau: Độ ẩm tăng từ 2% lờn 17%, pH tăng từ 4,1% lờn 4,3%, mựn tăng từ 0,94% lờn 2,91%, Nitơ tổng số tăng từ 0,039% lờn 0,059%.
Ma Thị Ngọc Mai (2007) [60] khi nghiờn cứu quỏ trỡnh diễn thế đi lờn của thảm thực vật ở Trạm Đa dạng sinh học Mờ Linh (Vĩnh Phỳc) và vựng phụ cận đó kết luận: Tớnh chất vật lý, hoỏ học và dinh dưỡng của đất cũng được cải thiện dần theo thời gian và cỏc giai đoạn diễn thế phục hồi rừng, từ giai đoạn thảm cỏ đến rừng thưa và rừng thành thục.
Đinh Thị Phượng (2010) [69], khi nghiờn cứu sự thay đổi mụi trường đất trong quỏ trỡnh phục hồi thảm thực vật rừng ở một số khu vực tỉnh Thỏi Nguyờn đó nhận xột: Quỏ trỡnh tỏi sinh diễn thế phục hồi thảm thực vật rừng tự nhiờn là tiền đề cho quỏ trỡnh cải thiện đặc điểm lý tớnh và húa tớnh của đất, làm tăng độ xốp, độ ẩm tầng đất mặt. Thảm thực vật phục hồi gúp phần cải thiện đặc tớnh húa học của đất như làm tăng hàm lượng mựn, đạm tổng số, lõn và kali dễ tiờu. Cựng với quỏ trỡnh cải thiện đặc tớnh lý, húa học của đất thỡ thành phần và số lượng vi sinh vật, động vật đất cũng tăng lờn đỏng kể.
1.5. Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu cú liờn quan đến đề tài ở tỉnh Hà Giang
Cho đến nay, cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu về thảm thực vật ở tỉnh Hà Giang núi chung và huyện Vị Xuyờn núi riờng cú liờn quan đến đề tài luận ỏn cũn rất ớt.
Hồ Quang Đức (2008) [26], nghiờn cứu tài nguyờn đất vựng kinh tế trọng điểm, đề xuất giải phỏp sử dụng hợp lý để phỏt triển vựng cõy hàng hoỏ và nguyờn liệu phục vụ cụng nghiệp chế biến gỗ, giấy ở Hà Giang.
Nguyễn Quang Hưng và cộng sự (2009) [33], Bước đầu nghiờn cứu tớnh đa dạng thực vật ở Khu bảo tồn thiờn nhiờn Tõy Cụn Lĩnh, huỵờn Vị Xuyờn, Hà Giang đó thống kờ được thành phần thực vật ở huyện Vị Xuyờn cú 162 họ, 501 chi và 796 loài thực vật bậc cao cú mạch thuộc 6 ngành.
Nhỡn chung, cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu này khụng chỉ ớt về số lượng, mà nội dung nghiờn cứu cũng cũn nghốo nàn, thiếu hệ thống và toàn diện (ở tỉnh Hà Giang, cỏc tỏc giả chủ yếu tập trung nghiờn cứu về tài nguyờn đất, về đa dạng thực vật ở Khu bảo tồn thiờn nhiờn hoặc nghiờn cứu về thảm thực vật rừng tự nhiờn). Trong khi, hiện nay ở tỉnh Hà Giang và huyện Vị Xuyờn, xuất hiện nhiều thảm thực vật thoỏi hoỏ do cỏc phương thức tỏc động khỏc nhau của con người (khai thỏc gỗ, củi, khoỏng sản, chỏy rừng, chăn thả gia sỳc...). Tuy nhiờn, những kiểu thảm thực vật thoỏi húa ở tỉnh Hà Giang, cũng như quỏ trỡnh diễn thế phục hồi rừng từ những kiểu thảm thực vật này chưa thực sự được quan tõm nghiờn cứu đỳng mức.
Túm lại: Để đạt được mục đớch nghiờn cứu và thực hiện tốt cỏc nội dung nghiờn cứu đặt ra, luận ỏn đó đề cập đến một số khỏi niệm liờn quan đề tài: Thảm thực vật (vegetation), tỏi sinh rừng (forestry regeneration), rừng thứ sinh (secondary forest)... Bờn cạnh đú, việc phõn tớch, đỏnh giỏ những cụng trỡnh nghiờn cứu của cỏc tỏc giả trong nước và trờn thế giới (những cụng trỡnh nghiờn cứu về phõn loại thảm thực vật, về quỏ trỡnh tỏi sinh, diễn thế và phục hồi rừng, về ảnh hưởng qua lại giữa thảm thực vật và đất và cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu cú liờn quan đến đề tài ở tỉnh Hà Giang) khụng chỉ là cơ sở lý luận cho việc nghiờn cứu, mà cũn là những cơ sở thực tiễn để chỳng tụi lựa chọn và thực hiện đề tài “Nghiờn cứu hiện trạng thảm thực vật và quỏ trỡnh phục hồi rừng tự nhiờn ở huyện Vị Xuyờn, tỉnh Hà Giang”.
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU 2.1. Đối tượng nghiờn cứu
Cỏc kiểu thảm thực vật phục hồi tự nhiờn ở huyện Vị Xuyờn, tỉnh Hà Giang gồm: thảm cỏ, thảm cõy bụi thấp, thảm cõy bụi cao và rừng thứ sinh.
Cỏc tớnh chất vật lý, hoỏ học, vi sinh vật và động vật đất trong quỏ trỡnh phục hồi rừng tự nhiờn ở huyện Vị Xuyờn, tỉnh Hà Giang.
2.2. Nội dung nghiờn cứu
1. Hiện trạng thảm thực vật ở huyện Vị Xuyờn, tỉnh Hà Giang
2. Những thay đổi cỏc yếu tố chủ yếu trong quỏ trỡnh diễn thế đi lờn từ thảm cỏ đến thảm cõy bụi thấp, thảm cõy bụi cao và đến rừng thứ sinh ở huyện Vị Xuyờn, tỉnh Hà Giang
3. Đỏnh giỏ khả năng và đề xuất một số giải phỏp phục hồi rừng tự nhiờn ở huyện Vị Xuyờn, tỉnh Hà Giang
2.3. Thời gian nghiờn cứu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Quỏ trỡnh phục hồi của thảm thực vật là quỏ trỡnh tỏi sinh liờn tục, lõu dài và phức tạp do nhiều yếu tố tỏc động. Do hạn chế về thời gian nờn quỏ trỡnh điều tra thực địa được tiến hành từ năm 2011 đến năm 2013 cụ thể:
Thu mẫu thực vật: Đợt 1: Thỏng 4/2011; Đợt 2: Thỏng 12/2011; Đợt 3: Thỏng 4/2012; Đợt 4: Thỏng 12/2012; Đợt 5: Thỏng 4/2013.
Thu mẫu đất:
- Lấy đất phõn tớch tớnh chất lý, hoỏ học vào thỏng 4/2011.
- Lấy đất phõn tớch VSV: 2 lần vào thỏng 4/2011 và thỏng 4/2013. - Lấy đất phõn tớch động vật đất vào thỏng 4/2013.
2.4. Phương phỏp nghiờn cứu
2.4.1. Phương phỏp luận
- Vận dụng quan điểm sinh thỏi phỏt sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt đới của Thỏi Văn Trừng (1970) [95]: “Thảm thực vật rừng là tấm gương phản chiếu một cỏch trung thành nhất, mà lại tổng hợp được cỏc điều kiện của hoàn cảnh
tự nhiờn, đó thụng qua sinh vật để hỡnh thành những quần thể thực vật”. Thảm thực vật tỏi sinh phản ỏnh ảnh hưởng tổng hợp của cỏc nhõn tố sinh thỏi đến quỏ trỡnh phục hồi rừng. Mặt khỏc, quỏ trỡnh diễn thế thứ sinh phục hồi rừng diễn ra trong thời gian dài, thời gian nghiờn cứu của đề tài luận ỏn khụng cho phộp theo dừi quỏ trỡnh phục hồi của thực vật trờn OĐV trong khoảng 15 – 20 năm. Do vậy, vận dụng phương phỏp “dóy phỏt triển tự nhiờn” để “lấy khụng gian thay thế thời gian” kết hợp với việc theo dừi OĐV trong thời gian 3 năm để nghiờn cứu quỏ trỡnh diễn thế.
- Trong quỏ trỡnh diễn thế cựng với sự thay đổi thành phần loài thực vật thỡ cũng cú sự thay đổi của khớ hậu, tớnh chất lý, húa học, vi sinh vật và động vật đất. Do đú đề tài nghiờn cứu sự thay đổi của cỏc yếu tố này.
- Đề tài vận dụng phương phỏp kế thừa những tư liệu, số liệu của cỏc cơ quan và cỏc cỏ nhõn cú liờn quan như: Chi cục thống kờ, Hạt kiểm lõm, phũng Tài nguyờn và Mụi trường, phũng Nụng nghiệp và Phỏt triển nụng thụn, Hạt kiểm lõm rừng đặc dụng Tõy Cụn Lĩnh..., kết hợp với những nghiờn cứu mới để hoàn thiện luận ỏn.
2.4.2. Phương phỏp nghiờn cứu cụ thể
2.4.2.1. Phương phỏp điều tra
Trong quỏ trỡnh nghiờn cứu thu thập số liệu chỳng tụi sử dụng phương phỏp tuyến điều tra và ụ tiờu chuẩn của Hoàng Chung (2008) [15] và Nguyễn Nghĩa Thỡn (2004) [84].
* Phương phỏp tuyến điều tra (TĐT)
Sau khi xỏc định được địa điểm nghiờn cứu tiến hành lập TĐT. Trong mỗi kiểu thảm bố trớ tuyến điều tra thứ nhất cú hướng vuụng gúc với đường đồng mức cơ bản và được đỏnh dấu trờn bản đồ KVNC. Cỏc TĐT sau song song với tuyến điều tra thứ nhất. Khoảng cỏch giữa hai tuyến tựy theo từng kiểu thảm và địa hỡnh cụ thể, dao động từ 50-100m, chiều rộng tuyến điều tra là 2m về mỗi phớa đối với rừng thứ sinh, thảm cõy bụi và 1m về mỗi phớa đối với thảm cỏ. Trờn TĐT quan sỏt và ghi chộp tất cả cỏc số liệu về thành phần loài (tờn Latin hoặc tờn địa phương) và dạng sống của cỏc loài thực vật. Những loài chưa biết tờn lấy mẫu về định loại. Tổng số tuyến điều tra là 15 (Rừng thứ sinh 5 tuyến; thảm cõy bụi cao và thảm cõy bụi thấp 4 tuyến; thảm cỏ 2 tuyến)
* Phương phỏp ụ tiờu chuẩn (OTC)
Trờn mỗi TĐT tiến hành lập cỏc ụ tiờu chuẩn và được phõn bố đồng đều ở trong từng kiểu thảm thực vật. Diện tớch OTC đối với rừng thứ sinh là 400m2(20m x 20m), đối với thảm cõy bụi thấp và thảm cõy bụi cao là 16m2 (4m x 4m), cũn đối với thảm cỏ là 1m2(1m x 1m). Tổng số OTC được thực hiện là: 60 OTC.
Trong mỗi OTC ở rừng thứ sinh lập 5 ụ dạng bản (ODB), mỗi ụ cú diện tớch 25m2 (5m x 5m) và được bố trớ ở cỏc gúc, giao điểm của 2 đường chộo trong OTC. ODB được bố trớ theo sơ đồ hỡnh 2.1.
Hỡnh 2.1. Sơ đồ bố trớ ODB
Trong OTC và ODB tiến hành thu thập mẫu, cỏch thu mẫu giống như TĐT. Ngoài ra cũn tiến hành đo chiều cao vỳt ngọn (Hvn), đường kớnh ngang ngực (D1,3), đếm số lượng cõy gỗ tỏi sinh, đỏnh giỏ nguồn gốc, chất lượng cõy tỏi sinh.
* Phương phỏp ụ định vị (OĐV)
Trong mỗi kiểu thảm thực vật chọn một số OTC đặc trưng để làm OĐV. Tổng số OĐV được chọn là 9, cỏc OĐV được bảo vệ nghiờm ngặt để trỏnh cỏc tỏc động của con người và gia sỳc. Trong OĐV định kỳ hàng năm tiến hành theo dừi sự sinh trưởng về chiều cao (Hvn), đường kớnh (D1,3) của một loài số cõy gỗ chớnh và sự thay đổi của vi sinh vật đất qua quỏ trỡnh diễn thế phục hồi rừng.
Thời gian tiến hành hàng năm được trỡnh bày cụ thể ở mục 2.3.
OĐV được bố trớ tại 3 xó: Đạo Đức, Việt Lõm và Trung Thành. Vỡ 3 xó này đều cú đặc điểm tương đồng về độ cao, độ đốc, hướng phơi và điều kiện khớ hậu.
2.4.2.2. Phương phỏp thu mẫu * Thu mẫu thực vật
- Thu thập số liệu theo tuyến điều tra
Trờn tuyến điều tra thống kờ tờn khoa học và tờn địa phương của cỏc loài cõy, những loài chưa biết tờn tiến hành thu thập tiờu bản để xỏc định tại phũng thớ nghiệm.
- Thu thập số liệu trong OTC
Cỏc số liệu thu thập trong OTC gồm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đo chiều cao cõy (Hvn - chiều cao vỳt ngọn): Những cõy cú chiều cao từ 4m trở xuống đo trực tiếp bằng sào cú chia vạch đến 0,1m. Cõy cao trờn 4m được đo bằng thước Blumeleiss đo theo nguyờn tắc lượng giỏc. Hvn của cõy rừng được xỏc định từ gốc cõy đến đỉnh sinh trưởng của cõy.
- Đo đường kớnh (cỏch mặt đất 1,3m - D1,3m): Những cõy cú đường kớnh từ 20cm trở xuống do trực tiếp bằng thước kẹp với độ chớnh xỏc 0,1cm. Cõy lớn hơn 20cm đo chu vi bằng thước dõy sau đú tra bảng tương quan đường kớnh - chu vi, tớnh ra đường kớnh tương ứng.
- Xỏc định cõy tỏi sinh: Cõy tỏi sinh là những cõy cú chiều cao trờn 20cm, đường kớnh từ 6cm trở xuống.
- Xỏc định nguồn gốc cõy tỏi sinh (hạt hoặc chồi) theo hỡnh thỏi gốc cõy tỏi sinh, phõn loại phẩm chất cõy tỏi sinh theo 3 cấp: cõy tốt, cõy trung bỡnh và cõy xấu. Tiờu chớ đỏnh giỏ phẩm chất cõy tỏi sinh như sau:
+ Cõy tốt: là cõy sinh trưởng tốt, khụng sõu bệnh, khụng cong queo, khụng cụt ngọn, đó hoặc sẽ cú khả năng vượt tầng cõy bụi, thảm tươi.
+ Cõy trung bỡnh: là cõy cú mức độ sinh trưởng kộm hơn cõy tốt, khụng sõu bệnh, khụng cong queo, khụng cụt ngọn và khú khăn hơn trong khả năng vượt tầng cõy bụi.
+ Cõy xấu: là cõy cú mức độ sinh trưởng kộm, cong queo, cú khả năng bị cõy tỏi sinh khỏc hoặc thảm cõy bụi, thảm tươi chốn ộp.
* Thu mẫu đất
Trong mỗi kiểu thảm thực vật nghiờn cứu, tiến hành đào 1 phẫu diện, cỏc phẫu diện đặt ở vị trớ đại diện cho đất của mỗi kiểu thảm thực vật. Mỗi phẫu diện cú
kớch thước: dài 1,2m, rộng 0,8m, sõu 1,2m, theo phương phỏp của Lờ Văn Khoa và cộng sự (1998) [42].
- Đối với mẫu đất để phõn tớch tớnh chất vật lý, húa học lấy theo cỏc tầng cú độ sõu khỏc nhau: 0-10cm, 10-20cm, 20-30cm. Sau đú đất trong mỗi tầng trộn đều với nhau và lấy 1kg để phõn tớch tớnh chất vật lý, húa học cơ bản.
- Đối với mẫu đất để phõn tớch VSV, lấy ở tầng đất mặt (0-10cm) ở 2 vị trớ sườn đồi và chõn đồi trong cỏc kiểu thảm thực vật nghiờn cứu.
- Đối với mẫu đất để nghiờn cứu động vật đất. Cú 2 phương phỏp thu mẫu: + Phương phỏp thu mẫu định lượng: Mẫu định lượng được thu trong cỏc hố, mỗi hố cú kớch thước 50cm x 50cm, đào theo từng lớp đất sõu 10cm cho đến hết động vật đất. Dựng xẻng xắn cỏc lớp đất tương ứng, cho vào một tấm nilon ngay cạnh hố, dựng tay búp vụn đất để chọn và nhặt động vật đất. Giun đất được giữ trong tỳi nilon chứa formalin 4%, cũn cỏc nhúm Mesofauna khỏc được lưu trữ trong cồn 70%.
Mỗi kiểu thảm thực vật tiến hành đào 5 hố để thu mẫu. Cỏc hố được bố trớ đều ở chõn đồi, sườn đồi và đỉnh đồi.
+ Phương phỏp thu mẫu định tớnh: Mục đớch thu mẫu định tớnh là bổ sung thờm thành phần loài cho khu vực nghiờn cứu mà cú thể khụng gặp ở cỏc hố đào định lượng. Mẫu định tớnh thu trong tất cả cỏc kiểu thảm thực vật của khu vực nghiờn cứu. Phương phỏp thu mẫu định tớnh tương tự như phương phỏp thu mẫu định lượng.
2.4.2.3. Phương phỏp phõn tớch và xử lý số liệu * Phõn tớch mẫu thực vật
Xỏc định tờn khoa học, tờn địa phương cỏc loài cõy theo tài liệu “Cõy cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ (1991-1993) [36], theo “Danh lục cỏc loài thực vật Việt Nam” của Nguyễn Tiến Bõn (chủ biờn) và cộng sự (2003, 2005) [5] và theo cuốn “Tờn cõy rừng Việt Nam” của Bộ Nụng nghiệp và Phỏt triển Nụng thụn (2000) [9].
Thống kờ cỏc loài thực vật theo danh lục, sắp xếp theo thứ tự ABC theo tờn Latinh. Xỏc định những loài thực vật quý hiếm dựa vào Sỏch Đỏ Việt Nam, 2007