Đỗ Thị Lan và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
86(10): 149 - 152<br />
<br />
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THẤM NƯỚC CỦA ĐẤT RỪNG<br />
TẠI XÃ BỘC NHIÊU – HUYỆN ĐỊNH HÓA – TỈNH THÁI NGUYÊN<br />
Đỗ Thị Lan*, Đoàn Trường Sơn, Nguyễn Thị Thủy<br />
Trường Đại học Nông lâm – ĐH Thái Nguyên<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Diện tích rừng của huyện Định Hoá có xu hƣớng giảm mạnh. Điều này đã gây ảnh hƣởng lớn đến<br />
hệ sinh thái và môi trƣờng trong khu vực. Cụ thể năm 2008 vừa qua trên địa bàn huyện Định Hoá<br />
đã xảy ra các trận lũ rừng lớn gây thiệt hại trầm trọng về con ngƣời và tài sản của ngƣời dân nghèo<br />
nơi đây.<br />
Mất rừng là nguyên nhân của việc suy giảm khả năng giữ nƣớc tức thời và lâu dài , việc nghiên cƣ́u<br />
về khả năng thấm nƣớc của đất tại các loại rừng khác nhau nhằm đánh giá khả năng giữ nƣớc của<br />
các kiểu rừng với dự báo lũ rừng rất cần thiết hiện nay. Do vậy đề tài tiến hành nghiên cứu khả<br />
năng thấm nƣớc của đất rừng tại xã Bộc Nhiêu, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.<br />
Sau thời gian tiến hành nghiên cứu, kết quả thu đƣợc nhƣ sau: Tốc độ thấm nƣớc ban đầu của đất<br />
rừng trồng keo dao động từ 7,37 mm/phút - 6,43 mm/ phút và của đất trống dao động từ 2,74<br />
mm/phút - 3,24 mm/phút. Tốc độ thấm nƣớc ổn định của đất rừng trồng keo dao động từ<br />
0,88mm/phút - 1,92 mm/phút và của đất trống dao động từ 0,19 mm/phút - 0,28mm/phút. Tốc độ<br />
thấm nƣớc tỷ lệ thuận với độ xốp của đất và tỷ lệ nghịch với độ ẩm đất.<br />
Từ khóa: khả năng thấm nƣớc, tính thấm, đất rừng.<br />
<br />
<br />
ĐẶT VẤN ĐỀ<br />
Trong nhƣ̃ng năm qua , việc quản lý và sƣ̉<br />
dụng bền vững đất canh tác đặc biệt là vùng<br />
đất dốc chƣa đƣợc quan tâm đúng mƣ́c và vẫn<br />
đang là bài toán làm đau đầu các nhà quản lý .<br />
Hàng trăm hecta rừng bị tàn phá hàng năm<br />
làm cho diện tích đất trống đồi núi trọc<br />
ngày càng tăng hoặc thay vào đó là nhƣ̃ng<br />
diện tí c h rƣ̀ng trồng kém chất lƣợng , khả<br />
năng bảo vệ đất thấp .<br />
Diện tích rừng ở huyện Định Hoá có xu<br />
hƣớng giảm mạnh. Hậu quả là năm 2008 vừa<br />
qua ở huyện Định Hoá đã xảy ra các trận lũ<br />
rừng lớn gây thiệt hại lớn về tài sản cũng nhƣ<br />
tính mạng của ngƣời dân nghèo nơi đây. Việc<br />
nghiên cƣ́u về khả năng thấm nƣớc của đất<br />
rừng để nhằm hạn chế xói mòn và dự báo lũ<br />
rừng rất cần thiết hiện nay.<br />
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
Bố trí thí nghiệm<br />
Đề tài nghiên cứu sẽ lập 6 ô thí nghiệm (Ô<br />
TN) phân bố ở khu vực nghiên cứu đất rừng<br />
trồng là 3 Ô TN và khu vực đất trống 3 Ô TN.<br />
Ô TN ở khu vực đất trống là mẫu so sánh với<br />
Ô TN của đất rừng trồng về khả năng<br />
<br />
<br />
<br />
Tel: 0983640105<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
thấm nƣớc ở hai trạng thái thảm thực vật<br />
rừng khác nhau.<br />
Phương pháp đo đạc lấy mẫu ngoài thực<br />
địa và phân tích trong phòng thí nghiệm<br />
Mẫu đất đƣợc lấy tại 6 điểm phân bố theo các<br />
ô thí nghiệm. Độ sâu lấy mẫu đất lần lƣợt là:<br />
0-20 cm và 20- 40 cm. Mẫu đất sau khi đƣợc<br />
lấy đƣợc cho ngay vào dụng cụ riêng biệt để<br />
bảo quản và hong khô, phân tích.<br />
Nội dung phân tích đất<br />
Xác định tính chất vật lý đất<br />
Đề tài sẽ nghiên cứu độ ẩm, dung trọng, tỷ<br />
trọng và độ xốp của đất. Mẫu đất đƣợc lấy<br />
bằng ống dung trọng để xác định đồng thời<br />
các chỉ tiêu trên. Mỗi vị trí đo thấm lấy một<br />
mẫu đất (trƣớc khi đo thấm, gần điểm đo<br />
thấm) bằng ống dung trọng (kích thƣớc: cao<br />
10 cm, đƣờng kính trong 5 cm).<br />
Nghiên cứu đặc trưng thấm nước của đất<br />
Tốc độ thấm nƣớc của đất đƣợc xác định bằng<br />
phƣơng pháp sử dụng ống vòng khuyên. Tại<br />
mỗi ô thí nghiệm đặt một cặp ống lồng vào<br />
nhau ở vị trí điển hình, đƣờng kính bên trong<br />
ống nhỏ là 20 cm, đƣờng kính bên trong ống to<br />
là 30 cm, chiều cao các ống là 35 cm. Các ống<br />
đƣợc vạch ở phía trong. Tại vị trí nghiên cứu<br />
khả năng thấm, đóng vòng sắt sâu xuống 20<br />
cm. Dùng bình đong nƣớc tƣới nƣớc từ từ vào<br />
149<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Đỗ Thị Lan và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
trong vòng khuyên, luôn giữ một lớp nƣớc<br />
đầy 5 cm phía trên tầng đất mặt.<br />
Sau thời gian 1 phút tiếp tục đổ nƣớc vào<br />
trong vòng khuyên, căn cứ vào lƣợng nƣớc<br />
khởi đầu và sau khi tiếp nƣớc trong ống đong<br />
để xác định nƣớc đã thấm.<br />
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN<br />
Đặc trƣng thấm nƣớc của đất rừng đƣợc biểu<br />
hiện qua tốc độ thâm nhập của nƣớc vào đất<br />
qua bề mặt đất.<br />
Tốc độ thấm nước ban đầu<br />
Tốc độ thấm nƣớc ban đầu (V0, mm/ phút) là<br />
một chỉ tiêu quan trọng phản ánh đặc trƣng<br />
thấm nƣớc của đất rừng. Căn cứ vào kết quả<br />
nghiên cứu thực tế, tốc độ thấm nƣớc khởi đầu<br />
đƣợc tính là giá trị trung bình của 5 V0 đầu tiên<br />
(tốc độ thấm trung bình trong 5 phút đầu).<br />
Bảng 1. Tốc độ thấm nƣớc ban đầu bình quân ở<br />
địa điểm nghiên cứu<br />
Ô<br />
TN<br />
<br />
Tốc độ thấm<br />
nước ban đầu<br />
(V0 , mm/phút)<br />
<br />
Trạng thái rừng<br />
<br />
1<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
7,26<br />
<br />
2<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
7,37<br />
<br />
3<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
6,43<br />
<br />
4<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
2,74<br />
<br />
5<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
3,24<br />
<br />
6<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
2,94<br />
<br />
Ghi chú: Thời gian đo tốc độ thấm nước ban đầu là 5 phút<br />
<br />
Đề tài nghiên cứu tại 2 trạng thái thảm thực<br />
vật là: đất rừng trồng keo và đất trống. Tại<br />
mỗi trạng thái thảm thực vật, đề tài đã xác<br />
định tốc độ thấm nƣớc ban đầu tại 3 vị trí<br />
khác nhau. Kết quả đƣợc tổng hợp tại bảng 1.<br />
<br />
86(10): 149 - 152<br />
<br />
Nhận xét: Tốc độ thấm nƣớc ban đầu của đất<br />
rừng trồng keo dao động từ 7,37 mm/phút 6,43 mm/ phút. Tốc độ thấm nƣớc ban đầu của<br />
đất trống dao động từ 2,74 mm/phút - 3,24<br />
mm/phút. Nhƣ vậy tốc độ thấm nƣớc ban đầu<br />
của đất rừng trồng keo cao gấp hơn 2 lần so<br />
với tốc độ thấm nƣớc của khu vực đất trống.<br />
Tốc độ thấm nước ổn định<br />
Tốc độ thấm nƣớc ổn định của đất (Vc,<br />
mm/phút) là tốc độ thấm khi đất đƣợc cung<br />
cấp đủ nƣớc và tầng đất mặt đã bão hòa nƣớc.<br />
Khi đất đạt đến tốc độ thấm ổn định và tốc độ<br />
thấm nhỏ hơn cƣờng độ mƣa, dòng chảy bề<br />
mặt sẽ đƣợc tạo ra cùng với việc cuốn trôi vật<br />
chất xói mòn. Qua bảng số liệu trên ta thấy<br />
tốc độ thấm nƣớc ổn định và thời gian thấm<br />
của khu vực đất trống thấp hơn so với tốc độ<br />
thấm nƣớc và thời gian thấm ổn định ở trạng<br />
thái đất rừng trồng (0,88mm/phút - 1,92<br />
mm/phút). Qua đó ta cũng thể thấy thảm thực<br />
vật đóng vai quan trọng ảnh hƣởng đến khả<br />
năng thấm nƣớc của đất rừng.<br />
Ảnh hưởng của một số nhân tố đến khả<br />
năng thấm nước của đất rừng<br />
Từ bảng 3, ta xây dựng đƣợc phƣơng trình<br />
tƣơng quan biểu thị mối quan hệ của tốc độ<br />
thấm nƣớc ổn định (Vc mm/phút) với độ xốp<br />
đất (X%) và độ ẩm đất (A%), sử dụng hàm<br />
dạng tuyến tính.<br />
Mối tương quan giữa tốc độ thấm ổn định và<br />
độ xốp đất<br />
Kết quả phƣơng trình tƣơng quan biểu thị mối<br />
quan hệ giữa tốc độ thấm nƣớc ổn định (Vc ,<br />
mm/phút) với độ xốp của đất(X%) nhƣ sau:<br />
Vc = -9,28 + 0,19 X%<br />
Với R2 = 0,92<br />
<br />
Bảng 2. Tốc độ và thời gian thấm nƣớc ổn định của đất<br />
Ô TN<br />
<br />
Trạng thái rừng<br />
<br />
Tốc độ thấm nước ổn định Vc<br />
(mm/phút)<br />
<br />
Thời gian đạt đến Vc<br />
(phút)<br />
<br />
1<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
1,13<br />
<br />
50<br />
<br />
2<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
1,92<br />
<br />
50<br />
<br />
3<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
0,88<br />
<br />
45<br />
<br />
4<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
0,28<br />
<br />
30<br />
<br />
5<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
0,19<br />
<br />
25<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
150<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Đỗ Thị Lan và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
6<br />
<br />
86(10): 149 - 152<br />
<br />
0,22<br />
<br />
30<br />
<br />
Bảng 3. Tốc độ thấm nƣớc ổn định và một số nhân tố ảnh hƣởng<br />
Trạng thái rừng<br />
<br />
Ô TN<br />
<br />
Vc<br />
(mm/phút)<br />
<br />
Độ xốp<br />
(X%)<br />
<br />
Độ ẩm<br />
(A%)<br />
<br />
1<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
1,13<br />
<br />
53,42<br />
<br />
23,75<br />
<br />
2<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
1,92<br />
<br />
56,28<br />
<br />
21,63<br />
<br />
3<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
0,88<br />
<br />
53,99<br />
<br />
21,11<br />
<br />
4<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
0,28<br />
<br />
48,86<br />
<br />
24,56<br />
<br />
5<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
0,19<br />
<br />
48,68<br />
<br />
23,71<br />
<br />
6<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
0,22<br />
<br />
48,46<br />
<br />
22,43<br />
<br />
Dựa vào bảng số liệu 3 và phƣơng trình tƣơng<br />
quan của Vc - X% , ta có thể thấy:<br />
<br />
60<br />
<br />
Mối tương quan giữa<br />
Vc- X%<br />
<br />
Nhận xét: Dựa vào bảng số liệu 3 và phƣơng<br />
trình tƣơng quan của Vc - A% , ta có thể thấy:<br />
- Với A% = 24,56% thì Vc = 0,31mm/phút<br />
- Với A%= 21,11% thì Vc = 1,21 mm/phút<br />
<br />
Mối tương quan giữa<br />
Vc - A%<br />
<br />
R² = 0.9193<br />
X%<br />
<br />
55<br />
X<br />
50<br />
<br />
25<br />
24<br />
<br />
A<br />
<br />
A%<br />
<br />
23<br />
22<br />
<br />
45<br />
0<br />
<br />
2<br />
Vc1(mm/phut)<br />
<br />
3<br />
<br />
Hình 2. Biểu đồ thể hiện mối tƣơng quan giữa V c<br />
và X%<br />
<br />
- Rừng trồng Vc = -9,28 + 0,19 X%, với X% =<br />
56,28% thì Vc = 1,41 mm/phút<br />
- Đất trống Vc = -9,28 + 0,19 X%, với X% =<br />
48,86% thì Vc = 0,003 mm/phút<br />
Nhƣ vậy độ xốp của đất rừng trồng lớn hơn ở đất<br />
trống vì vậy mà tốc độ thấm nƣớc ở khu vực đất<br />
rừng trồng cao hơn ở đất trống. Qua phƣơng trình<br />
tƣơng quan của Vc - X% ta thấy tốc độ thấm<br />
nƣớc tỷ lệ thuận với độ xốp đất nghĩa là Đất càng<br />
tơi xốp thì tốc độ thấm nƣớc của đất càng cao và<br />
ngƣợc lại.<br />
Mối tương quan giữa tốc độ thấm ổn định và độ<br />
ẩm đất<br />
Phƣơng trình tƣơng quan biểu thị mối quan hệ<br />
giữa tốc độ thấm nƣớc ổn định (Vc , mm/phút)<br />
với độ ẩm của đất(A%) nhƣ sau:<br />
Vc = 6,70 - 0,26 A% với R2 = 0,26<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
21<br />
<br />
R² = 0.2629<br />
<br />
20<br />
0<br />
<br />
2<br />
Vc1(mm/phut)<br />
<br />
3<br />
<br />
Hình 3. Biểu đồ thể hiện mối tƣơng quan giữa V c<br />
và A%<br />
<br />
Tốc độ thấm nƣớc tỷ lệ nghịch với độ ẩm ban<br />
đầu của đất, độ ẩm càng cao thì tốc độ thấm nƣớc<br />
càng nhỏ. Vì độ chặt (R2 = 0,26) của tƣơng quan<br />
thấp do vậy đây là yếu tố thứ yếu so với độ xốp<br />
của đất.<br />
Quá trình thấm nước của đất rừng<br />
Đề tài sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm quá<br />
trình thấm nƣớc bằng ống vòng khuyên trên trạng<br />
thái đất rừng trồng keo và đất trống. Sau thời<br />
gian 60 phút tiến hành cho thấm nƣớc qua ống<br />
vòng khuyên thu đƣợc kết quả đƣợc thể hiện ở<br />
bảng 4.<br />
Nhận xét: Đất rừng trồng keo có lƣợng nƣớc thấm<br />
dao động từ 141,02 - 213,93 mm trong khi đó đất<br />
trống chỉ có lƣợng nƣớc thấm dao động từ 47,64<br />
<br />
151<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Đỗ Thị Lan và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
- 48,54 mm. Từ đó có thể thấy đất rừng trồng<br />
keo có khả năng thấm nƣớc tốt hơn nhiều lần<br />
<br />
86(10): 149 - 152<br />
<br />
so với đất trống.<br />
<br />
Bảng 4. Tổng lƣợng nƣớc thấm thực tế<br />
Trạng thái rừng<br />
<br />
Ô TN<br />
<br />
Tốc độ thấm<br />
nước ban đầu<br />
(V0 , mm/phút)<br />
<br />
Tốc độ thấm nước ổn<br />
định Vc (mm/phút)<br />
<br />
Tổng lượng nước<br />
thấm đo thực tế (mm)<br />
<br />
1<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
7,26<br />
<br />
1,13<br />
<br />
152,59<br />
<br />
2<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
7,37<br />
<br />
1,92<br />
<br />
213,93<br />
<br />
3<br />
<br />
Rừng trồng keo<br />
<br />
6,43<br />
<br />
0,88<br />
<br />
141,02<br />
<br />
4<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
2,74<br />
<br />
0,28<br />
<br />
48,54<br />
<br />
5<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
3,24<br />
<br />
0,19<br />
<br />
48,51<br />
<br />
6<br />
<br />
Đất trống<br />
<br />
2,94<br />
<br />
0,22<br />
<br />
47,64<br />
<br />
KẾT LUẬN<br />
Tốc độ thấm nước ban đầu: Tốc độ thấm nƣớc<br />
ban đầu của đất rừng trồng keo dao động từ<br />
7,37 mm/phút - 6,43 mm/ phút. Tốc độ thấm<br />
nƣớc ban đầu của đất trống dao động từ 2,74<br />
mm/phút - 3,24 mm/phút. Tốc độ thấm nƣớc<br />
ban đầu của đất trừng trồng keo cao hơn so với<br />
tốc độ thấm nƣớc của khu vực đất trống.<br />
<br />
[4]. Vũ Thị Quỳnh Nga (2009), “Nghiên cứu đặc<br />
trưng thấm và giữ nước tiềm tàng của đất rừng tại<br />
Núi Luốt, Xuân Mai, Hà Nội”. Luận văn thạc sỹ khoa<br />
học Lâm nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp.<br />
<br />
Tốc độ thấm nước ổn định: Tốc độ thấm nƣớc<br />
ổn định và thời gian thấm của khu vực đất<br />
trống thấp hơn so với tốc độ thấm nƣớc và thời<br />
gian thấm ổn định ở trạng thái đất rừng trồng<br />
(0,88mm/phút - 1,92 mm/phút).<br />
Tương quan giữa tốc độ thấm nước và các<br />
nhân tố ảnh hưởng: Phƣơng trình tƣơng quan<br />
biểu thị mối quan hệ của tốc độ thấm nƣớc ổn<br />
định (Vc mm/phút) với độ xốp đất (X%) và độ<br />
ẩm đất (A%). Tốc độ thấm nƣớc tỷ lệ thuận<br />
với độ xốp của đất(X%) và tỷ lệ nghịch với độ<br />
ẩm đất (A%).<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. Đỗ Thị Lan, Nguyễn Tuấn Anh và Hoàng Tiến<br />
Hà (2010): Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý và<br />
mô hình hoá trong nghiên cứu xói mòn đất huyện<br />
Sơn Động, Bắc Giang, Tạp chí NN&PTNN11-2010,<br />
T162-166.<br />
[2]. Nguyễn Thị Thúy Hƣờng (2009), “Nghiên cứu<br />
khả năng thấm nước của đất tại một số mô hình sử<br />
dụng đất khác nhau ở huyện Lương Sơn tỉnh Hòa<br />
Bình”, Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp,<br />
Trƣờng Đại học Lâm nghiệp.<br />
[3]. Đỗ Thị Lan, Đỗ Thị Bắc (2005), “Thực trạng<br />
và những giải pháp chủ yếu nhằm nâng cao hiệu<br />
quả sử dụng đất dốc xã Địa Linh, huyện Ba Bể, Bắc<br />
Kạn”. Tạp chí khoa học đất số 22, 2005.<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
152<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Đỗ Thị Lan và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
86(10): 149 - 152<br />
<br />
SUMMARY<br />
STUDY OF WATER PERMEABILITY OF FOREST LAND IN BOC NHIEU COMMUNE<br />
- DINH HOA DISTRICT – THAI NGUYEN PROVINCE<br />
Do Thi Lan, Doan Truong Son, Nguyen Thi Thuy<br />
Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry<br />
<br />
The forest area in Dinh Hoa district tends to decrease over time. Consequently, in 2008 in Dinh Hoa district<br />
recently took place the great flood forests serious damage to property as well as the lives of poor people here. The<br />
study of water absorption capacity of forest land to reduce erosion and forest flood forecasting is essential today.<br />
Thus subjects studied water permeability of forest land in Boc Nhieu commune, Dinh Hoa district, Thai Nguyen<br />
province. After the period studied, the results are as follows: initial water absorption rate of Acacia plantation<br />
land ranges from 7,37 mm/min – 6,43 mm/min and the vacant land ranging from 2,74 mm /min – 3,24 mm/min.<br />
Waterproof speed stability of the Acacia forests range from 0,88mm/min – 1,92 mm/min and the vacant land<br />
ranging from 0,19mm / min – 0,28 mm/min. Soil water infiltration speed proportional to the porosity of the soil<br />
and is inversely proportional to soil moisture.<br />
Key words: water permeability, permeability, forest land.<br />
<br />
<br />
<br />
Tel: 0983640105<br />
<br />
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
153<br />
<br />
http://www.lrc-tnu.edu.vn<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
