Đề tài: Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh

Chia sẻ: Hà Thị Ngọc Dung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:90

Thêm vào BST

Báo xấu

48
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu chung của đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho những giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng Keo tai tượng ở Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc, tỉnh Quảng Ninh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh

i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là tài liệu nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và được điêu tra th ̀ ực tê tai Trung tâm ́ ̣ Thực hanh Nông lâm nghiêp thuôc tr ̀ ̣ ̣ ương CĐ Nông lâm Đông Băc, tinh ̀ ́ ̉ ̉ Quang Ninh, ch ưa từng được sử dung trong b ̣ ất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây. Hà Nội, Ngày tháng năm 2016 Tác giả Ha Thi Ngoc Dung ̀ ̣ ̣
ii LỜI CẢM ƠN Sau khi hoàn thành chương trình đào tạo cao học khoá 21, được sự đồng ý của Trường Đại học Lâm nghiệp Phòng đào tạo sau đại học, tôi đã thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh”. Nhân dịp hoàn thành đề tài, tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Đào tạo sau Đại học, các Thầy, Cô giáo trường Đại học Lâm nghiệp đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong quá trình học tập tại trường. Tôi đặc biệt cảm ơn thầy giáo GS. Vương Văn Quynh, ng ̀ ười đã trực tiếp hướng dẫn khoa học cho tôi, đã dành nhiều thời gian, tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Đào tạo sau đại học, đặc biệt trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Văn Thiết đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thiện báo cáo tốt nghiệp. Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban giam hiêu tr ́ ̣ ương CĐ ̀ ̣ Nông lâm Đông Băc cung cac đông nghiêp và gia đình đã đ ́ ̀ ́ ̀ ộng viên, giúp đỡ và cho nhưng y kiên góp ý quy bau đ ̃ ́ ́ ́ ́ ể hoàn thiện báo cáo này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian và trình độ còn hạn chế, địa bàn nghiên cứu xa xôi, dự án đã kết thúc khá lâu, nên báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, khuyết điểm. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp để đề tài nghiên cứu của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng năm 2016 Tác giả
iii Ha Thi Ngoc Dung ̀ ̣ ̣
iv MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................................i LỜI CẢM ƠN..........................................................................................................................ii MỤC LỤC...............................................................................................................................iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................................vii DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................................viii DANH MỤC CÁC HÌNH.........................................................................................................ix ĐẶT VẤN ĐỀ..........................................................................................................................1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............................................................................2 1.1. Ở ngoài nước..................................................................................................................2 1.2. Ở trong nước...................................................................................................................5 2.1. Mục tiêu nghiên cứu.....................................................................................................10 2.1.1. Mục tiêu chung...........................................................................................................10 2.1.2. Mục tiêu cụ thể...........................................................................................................10 2.2. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................................10 2.3. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................................10 2.4. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................................11 2.5. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................11 2.5.1. Phương pháp luận.....................................................................................................11 2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu...................................................................................12 2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu........................................................................................16 Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU....................................................................................................18 3.1. Điều kiện tự nhiên.........................................................................................................18
v 3.1.1. Vị trí địa lý...................................................................................................................18 3.1.2. Địa hình......................................................................................................................19 3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng.............................................................................................19 3.1.4. Khí hậu, thuỷ văn.......................................................................................................21 3.1.5. Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp..........................................................21 3.2. Điều kiện kinh tế – xã hội..............................................................................................23 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..........................................................................24 4.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Keo tai tượng có liên quan đến khả năng giữ đất ..............................................................................................................................................24 4.1.1. Đặc điểm tầng cây cao..............................................................................................24 4.1.2. Đặc điểm thực vật tầng thấp (thảm tươi cây bụi và cây tái sinh).............................29 4.1.3. Đặc điểm lớp thảm khô..............................................................................................31 4.2. Nghiên cứu đặc điểm đất dưới tán rừng Keo có liên quan đến khả năng giữ đất và liên hệ của chúng với cấu trúc rừng....................................................................................33 4.2.1. Bề dày tầng đất..........................................................................................................34 4.2.2. Độ ẩm đất và liên hệ của nó với các chỉ tiêu cấu trúc...............................................36 4.2.3. Độ xốp đất..................................................................................................................41 4.2.4. Hàm lượng mùn trong đất..........................................................................................47 4.3. Nghiên cứu đặc điểm xói mòn đất dưới tán rừng........................................................51 4.4. Giải pháp nâng cao hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo ..........................................60 KẾT LUẬN - TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ.....................................................................................63 TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................................1 PHỤ LỤC
vi
vii DANH MUC CAC T ̣ ́ Ư VIÊT TĂT ̀ ́ ́ Chư viêt tăt ̃ ́ ́ Nguyên nghiã OTC Ô tiêu chuân̉ ODB ̣ Ô dang ban ̉ D1.3 Đường kinh ngang ng ́ ực binh quân ̀ HVN ̀ ́ ̣ Chiêu cao vut ngon binh quân ̀ TC ̣ ̀ Đô tan che CP Che phủ TK ̉ Tham khô TT Tham t ̉ ươi W ̣ ̉ Đô âm đât ́ D Dung trong ̣ d ̉ ̣ Ty trong X ̣ ́ ́ Đô xôp đât KTXH ́ ̃ ̣ Kinh tê xa hôi
viii DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Hiện trạng đất rừng khu vực thực hiện đê tai ̀ ̀ 20 4.1 ́ ̣ ́ ừng nghiên cứu Câu truc tâng cây cao cac trang thai r ́ ́ ̀ 23 4.2 ̣ ̉ ́ ̉ ực vât tâng thâp tai đia điêm nghiên Đăc điêm câu truc cua th ́ ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ̉ 26 cưú 4.3 ̣ ̉ Đăc điêm tham khô ̉ ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng ̀ 28 4.4 ̣ ̉ Đăc điêm phân bô tham khô ́ ̉ ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng̀ 30 4.5 Phân bô bê day tâng đât theo trang thai r ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ừng 31 4.6 Độ dốc và bề dày tầng đất dưới các trạng thái rừng 32 4.7 Độ âm đ ̉ ất cua cac trang thai r ̉ ́ ̣ ́ ưng ̀ 33 4.8 ̣ ̉ Đô âm cac tâng đât d ́ ̀ ́ ưới tan r ́ ừng Keo va r ̀ ừng đôi ch ́ ứng 34 4.9 ̣ ́ ́ ủa rưng Keo va r Đô xôp đât c ̀ ̀ ưng đôi ch ̀ ́ ứng 38 4.10 ̣ ́ ́ ủa cac trang thai r Đô xôp đât c ́ ̣ ́ ưng theo đ ̀ ộ sâu tầng đất 39 4.11 Kiêm tra s ̉ ự khac biêt đô xôp đât c ́ ̣ ̣ ́ ́ ủa rưng Keo va r̀ ̀ ưng đôi ch ̀ ́ ưng ́ 40 4.12 ̣ ́ ́ ̣ ́ ̀ Đô xôp đât, đô dôc va chiêu cao cây c ̀ ủa rừng Keo 41 4.13 ̉ ́ ̣ Bang gia tri trung binh ham l ̀ ̀ ượng mun trong đât ̀ ́ ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng ̀ 43 4.14 Hàm lượng mùn và tuổi của các trạng thái rừng 44 4.15 Hàm lượng mùn và khối lượng thảm khô của các ô tiêu chuẩn 46 4.16 Cường độ xói mòn đất ở các ô tiêu chuẩn nghiên cứu 48 4.17 Cường độ xói mòn đất ở các trạng thái rừng 49 4.18 Kiểm tra tương quan của độ âm đ ̉ ất với các đặc điểm cấu trúc 50 rừng 4.19 Kiểm tra tương quan của độ xốp đất với các đặc điểm cấu trúc 52 rừng
ix DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1 Chiêu cao trung binh cây r ̀ ̀ ừng (Hvn) ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng ̀ 24 4.2 Đường kinh trung binh cây r ́ ̀ ừng (D1.3) ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng ̀ 24 4.3 ̣ ̀ Đô tan che trung binh tâng cây cao TC (%) ̀ ̀ ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng̀ 25 4.4 ̣ ̣ ̉ ́ ̣ Mât đô N (cây/ha) cua cac trang thai r ́ ưng ̀ 25 4.5 ̣ ̉ Đô che phu chung cua th ̉ ực vât tâng thâp ̣ ̀ ́ ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng̀ 27 4.6 Chiêu cao cây bui ̀ ̣ ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng ̀ 27 4.7 Chiêu cao cây tai sinh ̀ ́ ở cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng ̀ 28 4.8 Khôi l ́ ượng thảm khô dưới cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng ̀ 29 4.9 ́ ̉ ̀ ̀ ̀ Biên đôi bê day tâng đât theo trang thai r ́ ̣ ́ ừng 31 4.10 Biến đổi bề dày tầng đất theo độ dốc 33 4.11 Độ ẩm đất trung binh c ̀ ủa các trạng thái rừng 34 4.12 ́ ̉ ̣ ̉ Biên đôi đô âm đât theo đô sâu c ́ ̣ ủa rừng Keo và rừng đối 35 chứng 4.13 Liên hê ṭ ương quan cua đô âm đât va che ph ̉ ̣ ̉ ́ ̀ ủ của thảm tươi 35 4.14 Liên hê t ̣ ương quan cua đô âm đât va tuôi r ̉ ̣ ̉ ́ ̀ ̉ ừng 36 4.15 Liên hệ tương quan của độ ẩm đất và độ tàn che 37 4.16 ̣ ́ ́ ủa rưng Keo va r Đô xôp đât c ̀ ̀ ưng đôi ch ̀ ́ ứng 38 4.17 ̣ ́ ́ Đô xôp đât trung binh c ̀ ủa các trạng thái rừng 39 4.18 ̣ ́ ́ ̀ Đô xôp cac tâng đât c ́ ủa cac trang thai r ́ ̣ ́ ưng theo đ ̀ ộ sâu tầng đất 39 4.19 ́ ̉ ̉ ̣ ́ ̀ Biên đôi cua đô xôp tâng đât 0 – 10 cm theo đô dôc măt đât ́ ̣ ́ ̣ ́ 41 4.20 ́ ̉ ̉ ̣ ́ ̀ Biên đôi cua đô xôp tâng đât 10 – 20 cm theo đô dôc măt đât ́ ̣ ́ ̣ ́ 42 4.21 ́ ̉ ̉ ̣ ́ ̀ Biên đôi cua đô xôp tâng đât 20 – 40 cm theo đô dôc măt đât ́ ̣ ́ ̣ ́ 42 4.22 ́ ̉ ̉ ̣ ́ ̀ Biên đôi cua đô xôp tâng đât 40 – 60 cm theo đô dôc măt đât ́ ̣ ́ ̣ ́ 43 4.23 ̀ ượng mun Ham l ̀ ở cac tâng đât r ́ ̀ ́ ưng Keo va cac r ̀ ̀ ́ ưng đôi ch ̀ ́ ưnǵ 44 4.24 Liên hệ tương quan giữa hàm lượng mùn và tuổi của rừng 45 4.25 Liên hệ tương quan giữa hàm lượng mùn và lượng thảm khô 47 4.26 Cường độ xói mòn đất ở các trạng thái rừng 49
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Các loài Keo (Acacia) được đưa vào trồng ở nước ta từ những năm 1960, là loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời lại có khả năng cải tạo đất cao. Với những ưu điểm trên, cây Keo đã nhanh chóng trở thành cây trồng rừng chủ lực cho ngành lâm nghiệp, trong đó Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) được coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng rừng đa mục đích: phòng hộ, cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu. Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc được thành lập theo quyết định số 7191/QĐBGD ĐT ngày 12/11/2007 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo trên cơ sở nâng cấp trường Trung học Lâm nghiệp I TW. Bên cạnh cơ sở đào tạo, Nhà trường còn có Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp đóng tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí với nhiều mô hình rừng tự nhiên và rừng trồng làm cơ sở tốt cho các lớp học sinh, sinh viên trong và ngoài trường thực hành thực tập và nghiên cứu khoa học. Trung tâm Thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp có tổng diện tích đất tự nhiên hơn 970 hecta, trong đó đất có rừng tự nhiên chiếm 43,3%, đất rừng trồng chiếm 32% với các loài cây trồng như Keo, Thông mã vĩ, Bạch đàn, Sở, Lát Mêhicô, Giổi bắc, trong đó diện tích trồng các loài Keo là lớn nhất với 235 hecta. Tuy nhiên, hiện còn rất ít những nghiên cứu về khả năng bảo vệ đất của rừng trồng Keo tai tượng ở Trung tâm này và thiếu những biện pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất rừng . Nhằm góp phần xác định cơ sở khoa học cho việc giải quyết những tồn tại trên tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh”.
2 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Ở ngoài nước Công trình nghiên cứu đầu tiên về xói mòn đất và dòng chảy được thực hiện bởi nhà bác học Volni người Đức giai đoạn 1877 đến 1885 (Hudson N, 1981). Ông đã sử dụng một hệ thống các bãi đo dòng chảy để nghiên cứu hàng loạt các nhân tố có liên quan đến xói mòn đất như loại đất, lượng mưa, độ dốc, thực bì,….Sau đó, nhiều nghiên cứu về xói mòn đất dưới ảnh hưởng của lớp phủ thực vật và hoạt động canh tác được thực hiện ở Mỹ, Liên Xô. Trước năm 1944 có một số công trình nổi tiếng ở Mỹ và Liên Xô và các nước châu Âu như Mille, Bennett, Laws, Alden, Zakharop. Trong giai đoạn này tồn tại quan điểm chung cho rằng xói mòn chủ yếu do dòng chảy tràn trên mặt đất tạo nên. Vì vậy các tác giả tập trung vào các hướng nghiên cứu hiệu quả của các công trình xói mòn ngoài thực địa, như kết cấu các bờ bậc thang, các băng cây xanh chắn đất, cách bố trí cây trồng theo không gian trên mặt đất.... Nhìn chung trong giai đoạn này những nghiên cứu được tiến hành theo phương pháp đơn giản, chưa kết hợp được giữa thực nghiệm ngoài hiện trường với nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, giá trị định lượng chưa cao. Bằng các thí nghiệm trong phòng, năm 1944 Ellison lần đầu tiên ông đã phát hiện ra nhân tố cực kỳ quan trọng ảnh hưởng tới xói mòn đất đó là
3 hạt mưa. Động năng của hạt mưa, sức bắn phá của nó trên bề mặt đất có vai trò quan trọng nhất, quyết định đến xói mòn. Các nhà nghiên cứu nổi tiếng trong giai đoạn này là: Ellison, Delixop, Mikhovic, Wischmeier W.H, (1978), Kirkby M.J và Chorley (1967). Phương trình phá huỷ kết cấu của hạt mưa (bằng nghiên cứu trong phòng thí nghiệm) của Ellison (1945), Phương trình mất đất phổ dụng của Wischmeier và Smith (1958, 1978),… hoặc nghiên cứu thông qua xây dựng mô hình mô phỏng như: Mô hình bồi lắng của Megev (1967), Mô hình mô phỏng quá trình bồi lắng của Fleming và Fhamy (1973), Mô hình xói mòn đất dốc của Foster và Meyer (1975), Mô hình mất đất do dòng chảy của Fleming và Walker (1977),… Hudson (1971, 1981), Zakharop (1973) và nhiều tác giả khác đã nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước hạt mưa, cường độ mưa và phân bố mưa tới xói mòn và dòng chảy mặt. Kết quả quan trọng của nghiên cứu xói mòn và khả năng bảo vệ đất trong giai đoạn này là xây dựng được phương trình mất đất phổ dụng (USLE) có dạng tổng quát: A = R.K.L.S.C.P Trong đó: A Lượng đất xói mòn trung bình (tấn/arce/năm) R Hệ số xói mòn do mưa K Hệ số xói mòn đất L Hệ số độ dài sườn dốc S Hệ số độ dốc C Hệ số canh tác P Hệ số bảo vệ đất Phương trình này đã làm sáng tỏ vai trò của từng nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn ở các khu vực có điều kiện địa lý khác nhau.
4 Vấn đề thủy văn của rừng trồng nói chung và rừng trồng Keo tai tượng nói riêng là vấn đề ô nhiễm nguồn nước ở dòng chảy mặt, tính chất vật lý của đất bị thay đổi và chủ yếu là xói mòn khi trời mưa (Craswell E.L, 1998; Garrity D.P, 1993). Thông thường thì khi rừng tự nhiên bị thay thế bởi rừng trồng thì gây ra các vấn đề thủy văn. Ở rừng trồng thuần loài nói chung, sự cân đối lượng nước mưa thấp hơn rừng tự nhiên do đó sẽ làm tăng lượng nước chảy bề mặt, lượng nước chảy ngầm giảm, đất bị chai cứng. Sự thấm nước của đất là quan trọng nhất trọng tuần hoàn thủy văn rừng, có tác dụng rất quan trọng trong việc hình thành cơ chế dòng chảy. Có nhiều mô hình thấm nước của đất dựa vào việc đơn giản hóa quá trình vật lý và các mô hình kinh nghiệm, mô hình cải tiến của nó. Mặc dù những mô hình này đã thu được thành công khá tốt trong mô phỏng vận động của nước trong đất nông nghiệp và trong thủy văn đất nông nghiệp, nhưng khi ứng dụng cho vùng đất dốc lại gây ra những thách thức nghiêm trọng. Khi nước thấm trong đất và vận chuyển trong đất, chúng chịu sự chi phối của trọng lực và lực tác dụng mao quản do tiếp xúc giữa nước và hạt đất. Sự biến đổi của kết cấu đất và thành phần cơ giới của đất sẽ dẫn đến sự rối loạn của con đường vận động nước trong đất, nên việc ứng dụng định luật Darcy – định luật mô tả vận động của nước trong một môi trường đồng nhất nhiều lỗ hổng và phương trình về sự vận động của nước trong đất rừng để nghiên cứu định lượng và dự báo, sẽ dẫn đến những sai lệch tương đối lớn so với tình hình thực tế vì phạm vi sử dụng của định luật Darcy là dùng cho vận động của dòng chảy trong một tầng đất (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006). Xét từ góc độ ảnh hưởng của rừng đến tuần hoàn
5 thủy văn gồm: sự phân giải của thảm mục, hoạt động của rễ cây và động vật, dẫn đến vận động của dòng chảy trong các lỗ hổng tương đối lớn, làm tăng lượng nước thấm xuống đất và lượng nước giữ lại trong đất (Zakharop, 1981). Lượng nước giữ trong đất rừng là một chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá tác dụng nuôi dưỡng nguồn nước của rừng. Ở Trung Quốc, các nhà khoa học thường dùng lượng nước bão hòa các lỗ hổng ngoài mao quản đất rừng để tính toán lượng nước thấm xuống đất. Theo kết quả nghiên cứu, mỗi hecta đất rừng có thể tích giữ được lượng nước 641 – 679 tấn/năm (Vu Chí Dân và Vương Lễ Tiên, 2001). 1.2. Ở trong nước Ở Việt Nam, những nghiên cứu về khả năng giữ đất và nuôi dưỡng nguồn nước của rừng còn là một vấn đề khá mới mẻ, nó chỉ bắt đầu vào những năm 1970. Chúng được thực hiện chủ yếu theo hai hướng tiếp cận chính là nghiên cứu trên quy mô lưu vực và nghiên cứu trên quy mô khu rừng. Nghiên cứu của Phạm Ngọc Dũng (1993) cho thấy ở nước ta, cây rừng có khả năng tiêu thụ một lượng nước khá lớn. Đất rừng cũng là một nhân tố ảnh hưởng rõ rệt nhất đến dòng chảy mặt. Sự khác nhau về tính chất vật lý của các loại đất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn đất và sự hình thành dòng chảy. Nguyễn Ngọc Lung (1995) đã dựa vào mức độ thấm, thoát nước và sự thoái hóa của các loại đất dưới rừng để cho điểm và đánh giá vai trò của nhân tố đất ảnh hưởng tới xói mòn và dòng chảy.
6 Đặc biệt là nghiên cứu định lượng của Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ (1984) đã làm rõ ảnh hưởng của nhân tố địa hình tới xói mòn, vai trò chống xói mòn của một số thảm thực vật nông nghiệp, đã chú ý tới độ che phủ gắn liền với các giai đoạn phát triển của cây trồng, định hướng cho việc xây dựng các giải pháp phòng chống xói mòn trên sườn dốc. Nhiều nghiên cứu định vị đã được triển khai ở các tỉnh phía Bắc và Tây Nguyên. Các tác giả phải kể đến là: Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (19901997), Võ Đại Hải và Ngô Đình Quế (1982, 1992 và 2002), Lê Văn Lanh (1991), Bùi Quang Toản (1991), Vương Văn Quỳnh và cộng sự (1994 đến 1999), Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1996, 1997), Nguyễn Trọng Hà (1996), Nguyễn Văn Dũng và Trần Đức Viên (2003), Phạm Văn Điển (2006), Lương Văn Thanh (2006), Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Thế Hưng (2006). Vương Văn Quỳnh và cộng sự (1994a,1994b, 1996, 1997, 1999) đã xây dựng phương trình dự báo xói mòn đất ở Việt Nam. Trong trường hợp trên một diện tích đồng nhất chỉ có một trạng thái rừng và không làm đất hàng năm thì: 2.31 * 10 6 * K * 2 d = TC ( CP TM ) 2 * X H Trong đó: d cường độ xói mòn đất (mm/năm); α độ dốc mặt đất (độ); TC độ tàn che của tầng cây cao (lớn nhất là 1,0); H chiều cao bình quân của tầng cây cao; CP độ che phủ;
7 TM tỷ lệ che phủ của lớp thảm khô trên mặt đất (lớn nhất là 1,0); X độ xốp tổng số của lớp đất mặt (05cm), (tính bằng %); K chỉ số xói mòn của mưa. Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2002) đã đưa ra dẫn liệu lưu lượng dòng chảy tại nơi có rừng thấp hơn từ 2,5 đến 27 lần so với khu vực canh tác nông nghiệp và khẳng định rừng tự nhiên có tác dụng tốt hơn rừng trồng trong việc giảm dòng chảy mặt trong mùa mưa và tăng dòng chảy trong mùa khô. Trong ấn phẩm “Liệu rừng có phòng hộ đầu nguồn được không?” của Trung tâm sinh thái và môi trường rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam (FSIV) và Chương trình sử dụng đất và lâm nghiệp thuộc Viện Quốc tế về Môi trường và phát triển (IIED, 2002), nhóm tác giả đã kết luận: ở Việt Nam chưa có những nghiên cứu đầy đủ về thủy văn rừng và chức năng phòng hộ đầu nguồn. Họ cho rằng, với những tư liệu hiện tại chỉ có thể nói rằng rừng thường làm giảm dòng chảy mặt, rừng có thể kiểm soát dòng chảy ở mức độ nhất định trong những lưu vực nhỏ. Tuy nhiên, hiện có những ý kiến khác nhau về những kết luận trên. Vấn đề là người ta đã không phân biệt được rõ ràng ảnh hưởng của các loại rừng khác nhau đến xói mòn và dòng chảy. Trong thực tế thì một số rừng trồng với những biện pháp kỹ thuật không hợp lý có thể gây xói mòn mạnh và giữ nươc cũng kém, trong khi những rừng tự nhiên hoặc rừng được trồng có cấu trúc hợp lý thường có khả năng ngăn cản xói mòn đất và giữ nước tốt hơn nhiều. Võ Đại Hải, Nguyễn Ngọc Lung (1997) đã nghiên cứu về lượng đất xói mòn ở các trạng thái rừng trồng thuần loài Keo lá tràm, Keo tai tượng,
8 Luồng, Trẩu ở Tây Nguyên. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng đất bị xói mòn ở bốn trạng thái biến động từ 152.09 – 400.12 kg/ha, cao nhất ở rừng trồng Trẩu và thấp nhất ở rừng trồng Keo lá tràm; lượng nước chảy bề mặt biến động từ 765.4 – 990.2 m3/ha, cao nhất ở rừng trồng Trẩu và thấp nhất ở rừng trồng Keo lá tràm. Trong luận án tiến sĩ của Phạm Văn Điển năm 2006: “Khả năng giữ nước của một số thảm thực vật ở vùng phòng hộ thủy điện Hòa Bình”. Tác giả đã thiết lập 45 ô thí nghiệm tại hai xã Vầy Nưa và Tân Mai, trên bốn loại trạng thái rừng phổ biến ở vùng hồ Hòa Bình (rừng tự nhiên, rừng trồng, trảng cỏ và trảng cây bụi). Công trình đã đưa ra một số kết quả: lượng nước chảy bề mặt bình quân ở các trạng thái rừng biến động từ 104.7 – 574.7 mm/ha/năm, tương đương hệ số dòng chảy mặt từ 5.2 – 28.7%. Hệ số dòng chảy lớn nhất ở trảng cỏ và thấp nhất ở rừng tự nhiên. Tốc độ thấm nước của đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tương đối cao, tốc độ thấm nước ban đầu từ 6.7 – 15.2 mm/phút, tốc độ thấm nước ổn định từ 2.5 – 8.0 mm/phút; tốc độ thấm nước của đất có liên hệ chặt chẽ với độ xốp, độ dày, độ ẩm đất. Hệ số tiêu giảm nước của đất rừng ở địa bàn nghiên cứu biến động từ 0.985 – 0.988. Tiêu chuẩn đánh giá rừng phòng hộ nguồn nước xác định bởi biểu thức: GT + CP + TM ≥ 95,0*K*S Trong đó: GT – độ giao tán (%) CP – độ che phủ của cây bụi thảm tươi (%) TM – độ che phủ của vật rơi rụng (%) K – hệ số xói mòn đất S – độ dốc (độ)
9 Đây là một trong những công trình nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh về khả năng giữ nước, giữ đất của rừng. Tuy nhiên, công trình này chỉ đề cập đến vai trò giữ nước và chống xói mòn đất của thảm thực vật trên quy mô lâm phần mà chưa đề cập đến vai trò giữ nước của thảm thực vật trên quy mô lưu vực và chưa đề cập đến việc xác định diện tích và phân bố thảm thực vật đầu nguồn. Các loài Keo được đưa vào trồng ở nước ta từ những năm 1960, là loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời lại có khả năng cải tạo đất cao. Với những ưu điểm trên, cây Keo đã nhanh chóng trở thành cây trồng rừng chủ lực cho ngành lâm nghiệp nước ta. Keo tai tượng hiện nay có khoảng 40 nước thuộc châu Đại dương, châu Phi, châu Á gây trồng, đặc biệt là ở vùng Đông Nam Á. Những công trình nghiên cứu về Keo tai tượng ở nước ta nói chung và ở Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp (thuộc trường CĐ Nông lâm Đông Bắc) nói riêng mới chỉ tập trung vào một số lĩnh vực như giá trị sử dụng, kỹ thuật gây trồng, đặc điểm sinh thái, khả năng sinh trưởng. Hầu hết các tài liệu nghiên cứu về cây Keo tai tượng đều ít nhiều đề cập đến tác động môi trường, nhưng chưa có nghiên cứu nào chỉ ra một cách khoa học và cụ thể về khả năng giữ đất là rừng trồng Keo tai tượng. Chương 2 MUC TIÊU, NÔI DUNG VA PH ̣ ̣ ̀ ƯƠNG PHAP NGHIÊN C ́ ỨU
10 2.1. Muc tiêu nghiên c ̣ ưu ́ 2.1.1. Mục tiêu chung Mục tiêu chung của đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho những giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng Keo tai tượng ở Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông Lâm Đông Bắc, tỉnh Quảng Ninh. 2.1.2. Mục tiêu cụ thể Xác định được những đặc điểm cấu trúc có liên quan đến hiệu quả giữ đất của rừng keo tai tượng và rừng đối chứng. Xác định được cường độ xói mòn và một số chỉ tiêu phản ảnh tính chất đất dưới rừng keo tai tượng và rừng đối chứng, những nhân tố ảnh hưởng đến cường độ xói mòn và các chỉ tiêu trên đất. Xác định được những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng tại địa điểm nghiên cứu. 2.2. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các lô rừng và đất dưới rừng trồng Keo tai tượng thuần loài với các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất là: địa hình, tính chất vật lý của đất, thảm thực vật. Để đánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng thuần loài, đề tài cũng tiến hành nghiên cứu những chỉ tiêu phản ánh khả năng giữ đất của các trạng thái rừng và thảm thực vật khác làm đối chứng. 2.3. Phạm vi nghiên cứu Đánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng thuần loài tại Trung tâm thực hành – thực nghiệm nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao đẳng Nông lâm Đông Bắc, tỉnh Quảng Ninh.
11 2.4. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Keo tai tượng có liên quan đến khả năng giữ đất và các rừng đối chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự nhiên. + Đặc điểm tầng cây cao + Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi + Đặc điểm lớp thảm khô Nghiên cứu đặc điểm đất dưới tán rừng Keo tai tượng và các rừng đối chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự nhiên. Liên hệ của chúng với cấu trúc rừng + Bề dày tầng đất + Độ xốp đất + Độ ẩm đất + Hàm lượng mùn + Dung trọng đất Nghiên cứu đặc điểm xói mòn đất dưới rừng trồng Keo tai tượng và rừng đối chứng. Đề xuất những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng tại khu vực nghiên cứu. + Các giải pháp tác động vào cấu trúc rừng + Các giải pháp tác động vào đất 2.5. Phương pháp nghiên cứu 2.5.1. Phương pháp luận Đề tài áp dụng phương pháp luận hệ thống. Đất rừng là một bộ phận hợp thành của hệ thống sinh thái rừng. Đặc điểm của nó liên quan chặt với các yếu tố trong hệ thống, đặc biệt là địa hình, khí hậu, thổ