Kh năng ch n gió, ch ng cát bay và c i thi n môi tr ng c a r ngả ắ ố ả ệ ườ ủ ừ
tr ng trên đ n cát bay ven bi n t nh Qu ng Bìnhồ ụ ể ỉ ả
Đ ng Văn Thuy t, Tri u Thái H ngặ ế ệ ư Vi n Khoa h c Lâm nghi p Vi t Namệ ọ ệ ệ
Vùng cát ven bi n n c ta ể ướ là vùng sinh thái r t kh c nghi t, hi m ho cát di đ ng uyấ ắ ệ ể ạ ộ
hi p m nh m và tr thành khu v c r t xung y u. Kho ng 400.000ha các d i cát di đ ngế ạ ẽ ở ự ấ ế ả ả ộ
tr i d c b bi n mi n Trung đã và đang b sa m c hoá, c tính m i năm có 20 ha đ tả ọ ờ ể ề ị ạ ướ ỗ ấ
canh tác nông nghi p b l n b i các đ n cát di đ ng. Ph n l n di n tích các đ n, c n cátệ ị ấ ở ụ ộ ầ ớ ệ ụ ồ
bay trên kh p d i cát ven bi n n c ta v n b b hoang do ch a xác đ nh đ c loài câyắ ả ể ướ ẫ ị ỏ ư ị ượ
tr ng và k thu t phù h p. ồ ỹ ậ ợ
K t qu nghiên c u trên đ t cát di đ ng Qu ng Bình đã xây d ng thành công các đaiế ả ứ ấ ộ ở ả ự
r ng phòng h , b c đ u đem l i tác d ng phòng h ch n gió, c đ nh cát, c i thi n môiừ ộ ướ ầ ạ ụ ộ ắ ố ị ả ệ
tr ng không khí và đ t. ườ ấ
Trong bài vi t này s đ c p đ n tác d ng phòng h c a các đai r ng th nghi m trênế ẽ ề ậ ế ụ ộ ủ ừ ử ệ
đ n cát bay (Đ n cát không có cây c che ph , b di đ ng do gió) vùng cát ven bi n t nhụ ụ ỏ ủ ị ộ ở ể ỉ
Qu ng Bình. ả
Hình 1: Đ n cát di đ ng ven bi nụ ộ ể
1. Ph ng pháp nghiên c uươ ứ
a. Quan tr c và thu th p s li u ắ ậ ố ệ
- Đo đ m ch tiêu Dế ỉ 1.3, Hvn, Dt, Lt, s cành/cây, m t đ hi n t i các đai r ng thố ậ ộ ệ ạ ở ừ ử
nghi m. ệ
- S d ng máy Kestrell 3000 c m tay đo nhi t đ và m đ không khí; t c đ gió trungử ụ ầ ệ ộ ẩ ộ ố ộ
bình trong 5 phút (M i l n/ đi m đo) đ cao 1,0m t i v trí 10m phía tr c đai, gi a đaiỗ ầ ể ở ộ ạ ị ướ ữ
và 10m phía sau đai r ng, vào các th i đi m t 7 gi đ n 17 gi trong ngày mùa gióừ ờ ể ừ ờ ế ờ ở
Đông B c.ắ
b. Ch tiêu đánh giá tác d ng ch n gióỉ ụ ắ
Công th c tính hi u năng ứ ệ ch n gióắ
Vo
VoV
E)(
−
=
, trong đó: E (l n) là hi u năng ch n gióầ ệ ắ
hay s l n t c đ gió gi a đai và sau đai 10m gi m hay tăng so v i tr c đai 10m; Vố ầ ố ộ ở ữ ả ớ ướ
(m/s) là t c đ gió l y kho ng cách gi a đai r ng và sau đai r ng 10m; Vo (m/s) là t cố ộ ấ ở ả ữ ừ ừ ố
đ gió v trí 10m tr c đai r ng.ộ ở ị ướ ừ
c. Ph ng pháp đánh giá tác d ng c đ nh cátươ ụ ố ị
1
Trên các đai r ng th nghi m, đánh d u v trí m t cát khi tr ng trên các g c cây. T v tríừ ử ệ ấ ị ặ ồ ố ừ ị
đánh d u trên g c cây, đo đ cao cát di đ ng (b l p hay b b c đi) năm th 3 (Khi r ngấ ố ộ ộ ị ấ ị ố ở ứ ừ
đ t 3 tu i). T đó đánh giá tác d ng c đ nh cát c a các đai r ng th nghi m.ạ ổ ừ ụ ố ị ủ ừ ử ệ
d. Đánh giá tác d ng c i thi n đ tụ ả ệ ấ
- Trên các đai r ng th nghi m thu th p l ng lá r ng trên 4 ô d ng b n, m i ô d ng b nừ ử ệ ậ ượ ụ ạ ả ỗ ạ ả
là di n tích m t đ t có lá r ng c a 1 g c cây. Hong ph i toàn b l ng cành r i lá r ngệ ặ ấ ụ ủ ố ơ ộ ượ ơ ụ
thu đ c trong không khí và cân b ng cân đĩa. ượ ằ
- L y 01 m u đ t t ng 0-20cm m i công th c thí nghi m và đ i ch ng (n i tr ng).ấ ẫ ấ ầ ở ỗ ứ ệ ố ứ ơ ố
Phân tích tính ch t đ t theo ph ng pháp thông d ng hi n nay.ấ ấ ươ ụ ệ
2. Tác d ng phòng h c a r ng th nghi m trên đ n cát bayụ ộ ủ ừ ử ệ ụ
Các đai r ng ch n đánh giá tác d ng phòng h là đai ừ ọ ụ ộ A. difficilis, A. tumida, A. torulosa và
phi lao 3 tu i, tr ng trên đ n cát bay v i m t đ tr ng 5000 cây/ha, b r ng đai 100m. Cácổ ồ ụ ớ ậ ộ ồ ề ộ
ch tiêu bi u th đ c tr ng các đai r ng (hình 2) đ c ghi bi u 1 cho th y:ỉ ể ị ặ ư ừ ượ ở ể ấ
Hình 2: Các đai r ng 3 năm tu iừ ổ tr ng trên đ n cát bay ồ ụ
Phi lao h t A. tumida A. torulosa A. difficilisạ
Bi u 1: Đ c tr ng c a các đai r ng nghiên c u kh năng phòng hể ặ ư ủ ừ ứ ả ộ
Đai r ngừM t đậ ộ
hi n t iệ ạ
(cây/ha)
Chi uề
r ng đaiộ
(m)
Đ c tr ng sinh tr ngặ ư ưở
D0
(cm)
Hvn
(m)
Lt
(m)
Dt
(m)
S cànhố
>50cm
Phi lao 4167 100 1,8 0,7 0,7 1,0 8
A. tumida 4412 100 2,2 1,4 1,2 1,4 14
A. torulosa 4900 100 4,1 2,5 2,3 1,7 12
A. difficilis 4050 100 3,0 1,7 1,7 1,7 22
M t đ hi n t i đ t t 4167 cây/ha (Phi lao) đ n 4900 cây/ha (ậ ộ ệ ạ ạ ừ ế A. torulosa). Các ch tiêuỉ
sinh tr ng và m c đ dày r m c a đai ưở ứ ộ ậ ủ A. difficilis và A. torulosa cao h n c (Dơ ả 0 = 3,0-
3,1cm, Hvn= 1,7-2,5m, Lt=1,7-2,3m, Dt=1,7m, s cành dài > 50cm có t i 12 đ n 22ố ớ ế
cành/cây), đi u đ c bi t là hai loài cây này có chi u cao tán, đ ng kính tán l n và s p xề ặ ệ ề ườ ớ ấ ỉ
nhau, có nhi u cành nhánh nên m c đ dày r m, che ph không gian l n h n. Đ ng th 3ề ứ ộ ậ ủ ớ ơ ứ ứ
v sinh tr ng và m c đ dày r m là đai r ng ề ưở ứ ộ ậ ừ A. tumida và th p nh t là đai r ng phi lao,ấ ấ ừ
các ch tiêu này ch b ng 50-70% so v i đai r ng ỉ ỉ ằ ớ ừ A. torulosa và A. difficilis (D0=1,8cm,
Hvn=0,7m, Lt=0,7m, Dt=1,0m, ch có 8 cành/cây). ỉ
Trong các ngày quan tr c khí t ng t i khu v c đai r ng nghiên c u Qu ng Bình vàoắ ượ ạ ự ừ ứ ở ả
mùa gió Đông B c (Tháng 11/2004) th i ti t có d ng n ng nóng, không m a. Gió th iắ ờ ế ạ ắ ư ổ
theo h ng Đông B c v Tây Nam, l ch so v i h ng chính B c 70-83ướ ắ ề ệ ớ ướ ắ o. T c đ gió ố ộ ở
2
tr c đai r ng 10m đ t t 0,8 đ n 9,6m/s. Nhi t đ không khí trong ngày n i tr ng đ tướ ừ ạ ừ ế ệ ộ ở ơ ố ạ
27,5-35,7oC.
Tác d ng phòng h t ng m t c a 4 đai r ng tr ng trên đ n cát bay nh sau: ụ ộ ừ ặ ủ ừ ồ ụ ư
2.1. Tác d ng ch n gióụ ắ
Tác d ng ch n gió Đông B c c a 4 đai r ng nghiên c u đ c ghi bi u 2 cho th y:ụ ắ ắ ủ ừ ứ ượ ở ể ấ
Bi uể 2: Tác d ng ch n gió Đông B c c a các đai r ng 3 tu iụ ắ ắ ủ ừ ổ
Đai r ngừT c đ gió (m/s)ố ộ Hi u năng ch n gió (l n)ệ ắ ầ
Tr c đai 10 mướ Gi a đaiữSau đai 10m Gi a đaiữSau đai 10 m
Phi lao h tạ5,5 2,2 1,6 -0,60 -0,71
A. tumida 5,5 1,9 1,5 -0,66 -0,73
A. torulosa 5,5 1,7 1,1 -0,70 -0,81
A. difficilis 5,5 1,2 1,2 -0,79 -0,79
T c đ gió trong ngày tr c đai 10m đ t trung bình 5,5m/s thì gi a đai t c đ gióố ộ ở ướ ạ ở ữ ố ộ
trung bình ch còn 2,2m/s đai phi lao h t, 1,9 m/s đai ỉ ở ạ ở A. tumida, 1,7m/s đai ởA.
torolusa và 1,2 m/s đai ởA. difficilis, t c là t c đ gió gi a đai r ng gi m trung bình 0,6ứ ố ộ ở ữ ừ ả
l n đ i v i đai ầ ố ớ A. torolusa, 0,66 l n đ i v i đai ầ ố ớ A. tumida, 0,7 l n đ i v i đai ầ ố ớ A. torulosa
và 0,79 l n đ i v i đai ầ ố ớ A. difficilis so v i t c đ gió trung bình tr c đai 10m. T c đ gióớ ố ộ ướ ố ộ
sau đai r ng đ u th p h n t c đ gió g a và tr c đai r ng. Sau đai phi lao h t t cở ừ ề ấ ơ ố ộ ở ữ ướ ừ ạ ố
đ gió còn 1,6m/s, hi u năng ch n gió đ t -0,71 l n, sau đai ộ ệ ắ ạ ầ A. tumida t c đ gió cònố ộ
1,5m/s, hi u năng ch n gió đ t -0,73 l n, sau đai ệ ắ ạ ầ A. difficilis t c đ gió còn 1,2m/s, hi uố ộ ệ
năng ch n gió đ t -0,79 l n, sau đai ắ ạ ầ A. torulosa t c đ gió còn 1,1m/s, hi u năng ch n gióố ộ ệ ắ
đ t -0,81 l n. ạ ầ
Nh v y kh năng ch n gió c a đai ư ậ ả ắ ủ A. difficilis và A. torulosa cao h n h n so v i ơ ẳ ớ A.
tumida và phi lao h t. Đi u này r t phù h p v i đ c đi m chung là các đai r ng có chi uạ ề ấ ợ ớ ặ ể ừ ề
cao cây, chi u cao tán, đ ng kính tán l n h n, đ dày r m c a tán cao h n thì ch n gióề ườ ớ ơ ộ ậ ủ ơ ắ
t t h n.ố ơ
2.2. Tác d ng c đ nh cátụ ố ị
K tế qu đo tính đ cao cát b gió th i b c đi và đ cao cát l p so v i m t cát ban đ uả ộ ị ổ ố ộ ấ ớ ặ ầ
đ c đánh d u trên g c cây khi tr ng thì đ cao cát di đ ng sau 3 năm các ô thí nghi mượ ấ ố ồ ộ ộ ở ệ
v i 3 loài cây ớA. torulosa, A. tumida, A. difficilis và phi lao tr ng v i m t đ 5000 cây/haồ ớ ậ ộ
trên đ i cát bay đ c ghi bi u 3, k t h p v i các ch tiêu sinh tr ng và đ dày r m c aồ ượ ở ể ế ợ ớ ỉ ưở ộ ậ ủ
đai r ng ghi bi u 2 cho th y: ừ ở ể ấ
Bi uể 3: Tác d ng c đ nh cát c a các đai r ng 3 tu iụ ố ị ủ ừ ổ
Ch tiêuỉA. difficilis A. torulosa A. tumida Phi lao N i tr ngơ ố
phía Đông
N i tr ngơ ố
phía Tây
Đ cao cát b c (cm)ộ ố 9,6 10,1 12,6 16,5 40,3 36,7
Đ cao cát l p (cm)ộ ấ 5,8 10,0 13,4 14,6
Đai r ng ừA. difficilis và A. torulosa có chi u cao cây, chi u cao tán, đ ng kính tán l nề ề ườ ớ
h n và nhi u cành nhánh h n thì có tác d ng ch n cát t t h n (B cát b c và l p ít h n) soơ ề ơ ụ ắ ố ơ ị ố ấ ơ
3
v i đai r ng ớ ừ A. tumida và phi lao có chi u cao cây, chi u cao tán, đ ng kính tán nh h n,ề ề ườ ỏ ơ
ít cành nhánh h n. ơ
Hình 3: Kh năng c đ nh cát c a r ng 3 tu iả ố ị ủ ừ ổ
A. difficilis A. torulosa A. tumida Phi lao
Các đai r ng đ u có tác d ng c đ nh cát, trong đó đai r ng ừ ề ụ ố ị ừ A. difficilis b cát b c và cátị ố
l p th p nh t (B c 9,6cm, l p 5,8cm), r i đ n đai ấ ấ ấ ố ấ ồ ế A. torulosa (B c 10,1cm, l p 10,0cm),ố ấ
sau đó là đai A. tumida (B c 12,6cm, l p 13,4cm) và cao nh t là đai phi lao (B c 16,5cm,ố ấ ấ ố
l p 14,6cm). Còn n i tr ng, đ cao cát b b c đi so v i tr c đó 3 năm là 40,3cm phíaấ ở ơ ố ộ ị ố ớ ướ ở
Đông và 36,7cm phía Tây c a khu v c các đai r ng thí nghi m. Đi u này do gió Đôngở ủ ự ừ ệ ề
B c và gió Đông Nam ho t đ ng m nh và th ng xuyên h n phía gió Tây B c và Tâyắ ạ ộ ạ ườ ơ ắ
Nam nên cát b chuy n t Đông sang Tây m nh h n t Tây sang Đông.ị ể ừ ạ ơ ừ
Nh v y v m t phòng h ch n gió và c đ nh cát thì đai r ng ư ậ ề ặ ộ ắ ố ị ừ A. difficilis và A. torulosa
có hi u qu h n c .ệ ả ơ ả
2.3. Tác d ng c i thi n m đ , nhi t đ không khíụ ả ệ ẩ ộ ệ ộ
m đ không khí trung bình ngày quan sát trong 4 đai r ng nghiên c u cao h n n i tr ngẩ ộ ừ ứ ơ ơ ố
2,1-3,7% và nhi t đ không khí trung bình ngày trong đai th p h n n i tr ng 0,9-2,0ệ ộ ấ ơ ơ ố 0C.
Bi u 4: Tác d ng c i thi n m đ , nhi t đ không khíể ụ ả ệ ẩ ộ ệ ộ
Đai r ngừm đ không khí (%)ẩ ộ Nhi t đ không khí (ệ ộ oC)
Trong
đai
N iơ
tr ngốHi uệ
năng
Trong
đai
N iơ
tr ngốHi uệ
năng
Phi lao h tạ70,6 68,4 2,1 30,3 31,3 -1,0
A. tumida 70,7 68,4 2,3 30,3 31,2 -0,9
A. torulosa 71,1 68,4 2,7 29,9 31,1 -1,2
A. difficilis 72,1 68,4 3,7 29,6 31,7 -2,0
Đai r ng ừA. difficilis và A. torulosa có chi u cao cây, chi u cao tán, đ ng kính tán l nề ề ườ ớ
h n và nhi u cành nhánh h n thì có tác d ng c i thi n m đ không khí và nhi t đơ ề ơ ụ ả ệ ẩ ộ ệ ộ
không khí vào mùa gió Đông B c t t h n (Hi u năng m đ không khí trung bình 2,7-ắ ố ơ ệ ẩ ộ
3,7%, hi u năng nhi t đ không khí trung bình -1,2 đ n -2,0ệ ệ ộ ế oC) so v i đai r ng ớ ừ A. tumida
và phi lao có chi u cao cây, chi u cao tán, đ ng kính tán nh h n, ít cành nhánh h nề ề ườ ỏ ơ ơ
(Hi u năng m đ không khí trung bình 2,1-2,3%, hi u năng nhi t đ không khí trung bìnhệ ẩ ộ ệ ệ ộ
-0,9 đ n -1,0ếoC).
2.4. Tác d ng c i thi n m đ , nhi t đ đ tụ ả ệ ẩ ộ ệ ộ ấ
4
m đ đ t t ng m t (Đ sâu 0-20cm) trung bình trong ngày quan sát d i 4 đai r ngẨ ộ ấ ầ ặ ộ ướ ừ
nghiên c u cao h n n i tr ng 2,7-4,4% và nhi t đ đ t trung bình trong ngày d i đaiứ ơ ơ ố ệ ộ ấ ướ
r ng th p h n n i tr ng 0,8-1,3ừ ấ ơ ơ ố 0C.
Bi u 5: Tác d ng c i thi n m đ , nhi t đ đ tể ụ ả ệ ẩ ộ ệ ộ ấ
Đai r ngừm đ đ t (%)ẩ ộ ấ Nhi t đ đ t (ệ ộ ấ oC)
Trong
đai
N iơ
tr ngốHi uệ
năng
Trong đai N iơ
tr ngốHi uệ
năng
Phi lao h tạ80,9 70,0 2,9 32,4 33,2 -0,8
A. tumida 80,1 77,4 2,7 32,1 33,1 -1,0
A. torulosa 81,3 77,9 3,4 32,0 33,2 -1,2
A. difficilis 82,1 77,7 4,4 32,2 33,5 -1,3
Đai r ng ừA. difficilis và A. torulosa có chi u cao cây, chi u cao tán, đ ng kính tán l nề ề ườ ớ
h n và nhi u cành nhánh h n thì có tác d ng c i thi n m đ và nhi t đ đ t d i đaiơ ề ơ ụ ả ệ ẩ ộ ệ ộ ấ ướ
r ng vào mùa gió Đông B c t t h n (Hi u năng m đ đ t trung bình 3,4-4,4%, hi u năngừ ắ ố ơ ệ ẩ ộ ấ ệ
nhi t đ đ t trung bình t -1,2 đ n -1,3ệ ộ ấ ừ ế oC) so v i đai r ng ớ ừ A. tumida và phi lao có chi uề
cao cây, chi u cao tán, đ ng kính tán nh h n, ít cành nhánh h n (Hi u năng m đ đ tề ườ ỏ ơ ơ ệ ẩ ộ ấ
trung bình 2,7-2,9%, hi u năng nhi t đ đ t trung bình t -0,8 đ n -1,0ệ ệ ộ ấ ừ ế oC).
2.5. Tác d ng tr l i đ t lá r ngụ ả ạ ấ ụ
Đai r ng 3 tu i đã tr l i đ t cát, ph m t cát m t l p lá r ng tuy nhiên m c đ tr l iừ ổ ả ạ ấ ủ ặ ộ ớ ụ ứ ộ ả ạ
cho cát l ng lá r ng r t khác nhau.ượ ụ ấ
Bi u 6: L ng cành r i lá r ng d i các đai r ng th nghi mể ượ ơ ụ ướ ừ ử ệ
Đai r ngừM t đ ậ ộ
(cây/ha)
Đ c tr ng tán câyặ ư Lá r ngụ
(g/m2)
Lt (m) Dt
(m) St (m2)S cành dàiố
>50cm
Phi lao h tạ4167 0,7 1,0 0,07 8 23
A. tumida 4412 1,2 1,4 1,68 14 20
A. torulosa 4900 1,8 1,7 3,06 12 30
A. difficilis 4050 1,7 1,7 2,89 22 240
M t đ hi n có c a các đai r ng đ u đ t trên 4000 cây/ha, m i loài cây có b tán v i m cậ ộ ệ ủ ừ ề ạ ỗ ộ ớ ứ
đ to l n, dày r m khác nhau nh ng 3 loài cây đ u ch tr l i cho đ t 20-30 gam lá khô/mộ ớ ậ ư ầ ỉ ả ạ ấ 2
đ t. Trong khi ấA. difficilis có di n tích tán x p s v i ệ ấ ỉ ớ A. torulosa nh ng có s cành nhi uư ố ề
h n 2-3 l n 3 loài kia nên có l ng lá r ng t i 240 gam/mơ ầ ượ ụ ớ 2 đ t, g p 8-12 l n 3 loài đó. ấ ấ ầ
Hình 4: Cành r i lá r ng c a r ng 3 tu iơ ụ ủ ừ ổ
5