TRỒNG RỪNG PHÒNG HỘ1

 Bản chất vật lý của xói mòn đất do nước là quá trình động lực của nước bao gồm tác động công phá của giọt nước mưa và tác động cuốn trôi của dòng chảy, tất cả đều là quá trình biến th

TRỒNG RỪNG PHÒNG HỘ

Forestation for Environment Protection

- Forestation for protection

Bài mở đầu: GIỚI THIỆU CHUNG

1.Vị trí môn học

Trồng rừng phòng hộ là môn học thuộc khối kiến thức chuyên môn của chuyên ngành Kỹ thuật lâm sinh, trong chương trình đào tạo kỹ

sư Lâm sinh.

2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG

 Rừng phòng hộ:

Theo Luật Bảo vệ và Phát triển rừng (năm 2004) thìrừng phòng hộ là rừng được sử dụng chủ yếu để bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn,

chống sa mạc hoá, hạn chế thiên tai, điều hoà khí hậu, góp phần bảo vệ môi trường

 Trồng rừng phòng hộ:

Là một giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm thiết lập nên rừng trồng để cải tạo và bảo vệ môi trường

3 Mục tiêu học tập:

 Nắm vững cơ sở lý thuyết các quy luật tác động của các tác nhân gây hại đối với môi

trường sinh thái.

 Nắm vững nguyên lý kỹ thuật tạo lập các loại rừng trồng phòng hộ chủ yếu.

4 Nội dung chương trình môn học

Rừng phòng hộ Việt Nam có 5 loại chính:

1) Rừng phòng hộ đầu nguồn (chống xói mòn đất do

nước);

2) Rừng phòng hộ chống cát bay và chống sa mạc

hoá;

3) Rừng phòng hộ chắn gió bảo vệ đồng ruộng;

4) Rừng phòng hộ chắn sóng bảo vệ môi trường ngập

nước;

5) Rừng phòng hộ môi trường cảnh quan đô thị và

khu công nghiệp

Nội dung sẽ giới thiệu:

Tài liệu học tập và tham khảo

1. Ngô Quang Đê và cs (1993),Bài giảng TRPH –

Trường ĐHLN, Hà Tây

2. Bộ NN&PTNT (2007), Chiến lược Phát triển Lâm

nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006 - 2020

3. Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam (2004), Luật

Bảo vệ và Phát triển rừng, Hà Nội

4. Bộ NN&PTNT (2006), Cẩm nang ngành lâm nghiệp

- Chương Quản lý RPH đầu nguồn và RPH ven

biển (2006)

5. QĐ 186/2006/QĐ-TTg về việc ban hành Quy chế

quản lí rừng

Tài liệu học tập và tham khảo

5. Đặng Văn Thuyết (2004), Đánh giá khả năng phòng

hộ và giá trị kinh tế các đai rừng Phi lao ở ven biển miền Trung nhằm đề xuất một số giải pháp lâm sinh phát huy khả năng phòng hộ và các lợi ích khác của rừng Phi lao trong khu vực, Luận án Tiến sĩ Nông

nghiệp, Viện NCKH Lâm nghiệp VN, Hà Nội

6. Phạm Văn Điển (2006), Nghiên cứu khả năng giữ

nước của một số thảm thực vật ở vùng phòng hộ

Hồ thủy điện Hòa Bình, Luận án Tiến sĩ Nông

nghiệp, Trường ĐHLN, Hà Nội

Phần 1 Trồng rừng phòng hộ chống xói mòn

đất do nước

1.1 Khái niệm xói mòn đất

Xói mòn còn gọi là bào mòn hoặc xói lở

1.2 Tác hại của xói mòn đất

1) Xói mòn làm trôi đất, rửa trôi các chất dinh

dưỡng, độ phì của đất giảm do đó làm giảm năng suất cây trồng

2) Sự phát triển của xói mòn đất, làm cho diện tích đất trơ sỏi đá tăng, diện tích đất canh tác bị thu hẹp 3) Xói mòn đất gây ra hạn hán, lũ lụt ảnh hưởng xấu đến đời sống và sản xuất của con người Xói mòn đất làm sụt lở, cuốn trôi đất đá, phá hoại đường sá, cầu cống, nhà cửa, vùi lấp sông hồ, ao, đập…

1.3 Phân loại xói mòn đất:

– Dựa vào động lực gây ra xói mòn đất:

 Xói mòn do gió

 Xói mòn do nước

 Xói mòn do trọng lực

- Dựa vào lịch sử phát sinh:

 Xói mòn hiện đại:

là loại xói mòn đất xảy ra sau khi có hoạt động sản xuất của con người

- Dựa vào mức độ bào mòn:

- Dựa vào hình thức xói mòn:

 Trượt đất: Là hiện tượng trôi trượt cả hệ

thống sườn dốc xuống dưới thấp

Một số hình ảnh

Sụt hang (hiện tượng Karst);

1.4 Lưới đường nước và các bộ phận (các khâu) của lưới đường nước

- Khái niệm Lưới đường nước:

là toàn bộ hệ thống các đường dẫn nước trên mặt đất của xói mòn cổ đại để dẫn nước chảy ra sông ra biển

lưới đường nước (còn gọi là mạng lưới thuỷ văn).

- Các khâu của lưới đường nước:

Toàn bộ lưới đường nước từ cao xuống thấp, từ thượng lưu xuống hạ lưu có thể chia thành các bộ phận (các

khâu) sau:

+ Đất trũng nông + Đất trũng sâu + Khe khô (suối cạn) + Suối

+ Sông: là khâu cuối cùng của lưới đường nước ở hạ lưu.

1.5 Đường chia nước (đường phân

thuỷ):

Là đường được xác định trên mặt đất bằng việc nối liền các điểm cao nhất của địa hình với nhau,

chia mặt đất thành hai hướng sườn dốc,

từ đó nước mưa rơi xuống sẽ chảy về hai phía đối nhau của đường phân nước tới hai lưu vực khác nhau.

1.6 Mặt thu nước (khu thu nước)

Là mặt nghiêng giới hạn bởi đường chia nước (đường phân thủy) và lưới đường nước

Mặt thu nước là diện tích thu nước chủ yếu, đồng thời là địa bàn hoạt động sản xuất chính của con người,

cho nên nó cũng là đối tượng chủ yếu của công tác phòng chống xói mòn

vudaiduongvfu@gmail.com

1.7 Lưu vực

vudaiduongvfu@gmail.com

+ Khái niệm Lưu vực

 Lưu vực là phần diện tích bề mặt đất trong tự nhiên

mà mọi lượng nước mưa khi rơi xuống sẽ tập trung lại và thoát qua một cửa ra duy nhất

 Trên thực tế, lưu vực thường được đề cập đến là lưu vực sông, và toàn bộ lượng nước trên sông sẽ thoát ra cửa sông

 Các lưu vực khác nhau được phân tách bởi đường phân thủy (đường chia nước), thường là các dãy núi

vudaiduongvfu@gmail.com

1.8.PHÂN VÙNG RPH THEO MỨC ĐỘ XUNG YẾU

1.9 Bản chất vật lý của xói mòn đất do nước và quy luật lực học của xói mòn

 Ở bất cứ mọi điểm trên mặt đất,

khi bị nước tác động vào một lực,

đất sẽ sinh ra một phản lực,

khi lực tác động lớn hơn sức đề kháng của đất thì xói mòn xảy ra,

lực tác động càng lớn thì xói mòn xảy ra càng mạnh

 Bản chất vật lý của xói mòn đất do nước là quá trình động lực của nước

bao gồm tác động công phá của giọt nước mưa và tác động cuốn trôi của dòng chảy, tất cả đều là quá trình biến thế năng thành động năng

Nước chảy là một loại vận động của thể

lỏng,

cho nên khi nghiên cứu xói mòn đất

phải nghiên cứu theo phương trình động lực học của nước.

1 Tác động công phá của giọt nước mưa:

2 Tác động cuốn trôi của dòng chảy:

1 Tác động công phá của giọt nước mưa:

 Khi mưa to, các giọt nước mưa đập mạnh xuống mặt đất,

có thể sinh ra một động năng rất lớn làm tan rã các hạt đất và bắn tung lên rồi toé ra xung

quanh,

Hình 1: Công phá của giọt mưa

trên mặt dốc

-Nơi đất dốc lượng hạt đất bắn về phía dưới dốc nhiều và xa hơn so với phía trên dốc

Do sự khác nhau đó làm cho đất qua nhiều lần tan vỡ, bắn lên và

di động xuống phía

chân dốc,

gây ra xói mòn đất phía trên dốc và bồi tụ đất phía dưới chân dốc

Ailixin đã đưa ra công thức tính như sau:

E = K.v 4,33 d 1,07 I 0,65

E : Lượng các hạt đất bị tan ra, bắn lên và di chuyển xuống

dưới chân dốc (gr/h)

d: đường kính của giọt mưa (mm);

v: tốc độ rơi của giọt mưa (m/s);

I: cường độ mưa (m 3 /h)

K: hệ số của đất (đặc trưng cho sức đề kháng của từng loại đất đối với sự công phá của hạt mưa và sự cuốn trôi của dòng

chảy).

2 Tác động cuốn trôi của dòng chảy:

Phân bố nước mưa trên mặt đất ?

Khi mưa lớn, lượng nước mưa rơi xuống mặt đất sẽ phân phối thành ba phần như sau:

+Một phần bốc hơi vào không trung,

+Một phần thấm sâu xuống đất

+ và một phần chảy tràn trên mặt đất hình thành

dòng chảy từ cao xuống thấp (nếu là nơi đất dốc)

 Thường lượng nước bốc hơi là không đáng

kể nên nếu lượng nước thấm vào đất càng giảm thì lượng nước chảy trên mặt đất càng lớn

 Nước chảy trên mặt đất chia làm hai loại:

lượng nước chảy tràn trên bề mặt đất

và lượng nước chảy tập trung thành dòng.

 Điểm khác nhau cơ bản giữa sự bào mòn của hạt mưa và sự cuốn trôi của dòng chảy:

+ Về mặt hậu quả:

-sự bào mòn dẫn đến xói mòn bề mặt,

-sự cuốn trôi của dòng chảy sẽ dẫn đến xói mòn khe là loại xói mòn nghiêm trọng, mang đi lượng đất rất lớn.

+ Về Phân bố năng lượng:

-sự bào mòn, lực xung kích của giọt nước mưa phân

bố đều trên toàn bộ mặt đất

-Sự cuốn trôi của dòng chảy, năng lượng dòng chảy tăng dần từ đỉnh dốc xuống chân dốc,

năng lượng này cuốn theo đất cát và các loại vật

chất khác trên đường vận chuyển tạo nên ma sát

lớn giữa dòng chảy và mặt đất,

làm cho mức độ xói mòn ngày càng tăng

1 2

 Toàn bộ lực vận động của dòng chảy có thể diễn tả bằng công thức sau:

(1)

l

 Nếu gọi v là vận tốc dòng chảy, Q là lưu

lượng dòng chảy, thì:

Q = m.v

Q = .l.f.v

Công thức (1) viết lại là: thì P = ½.Q.v (3)

 Như vậy, lực vận động của dòng chảy tạo ra xói mòn đất phụ thuộc vào lưu lượng dòng chảy và vận tốc dòng chảy

1 2

 Mặt khác xói mòn mạnh hay yếu còn tuỳ

thuộc vào sức đề kháng (S) của đất đối với xói mòn:

+ Nếu KQv <= S thì chưa xảy ra xói mòn + Nếu KQv > S thì đã xảy ra xói mòn.

1.10 Các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất

Khai thác rừng bừa bãi

1.10.1 Các nhân tố tự nhiên

a Điều kiện khí hậu:

Lượng mưa trung bình năm,

phân bố mưa theo mùa,

lượng mưa trong một trận mưa

cường độ mưa là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn

1.10 Các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất

b Điều kiện địa hình:

Độ dốc,

chiều dài sườn dốc,

hình dạng mặt dốc,

hướng dốc

là yếu tố tự nhiên quan trọng làm cho thế

năng biến thành động năng

c Điều kiện địa chất và đất:

Một số tính chất của đất có liên quan đến xói mòn như:

độ thấm nước và sức chứa nước,

Điều kiện địa chất và đất:

 Đất phát triển trên đá

mẹ phiến thạch sét có

sức thấm nước kém

 Đất phát triển trên đá vôi

thường xuất hiện xói mòn bề mặt.

 Đất phát triển trên đá

mẹ sa thạch, granit

thường xuất hiện sụt karst thường xuất hiện hình thức xói mòn khe.

Hình thức xếp lớp của đá mẹ có ảnh hưởng rất lớn đến xói mòn

Đá mẹ xếp lớp nằm ngang thì sức thấm nước kém, lượng nước chảy trên bề mặt nhiều, xói mòn sẽ nghiêm trọng.

d Điều kiện thực bì:

lớp thảm thực vật có tác dụng tích cực hạn chế xói mòn,

nhờ có lớp thảm thực vật mà mặt đất tránh được lực xung kích của giọt mưa

một phần nước mưa được giữ lại trên cây,

một phần thấm xuống đất

do đó mà làm giảm lượng nước chảy tràn trên bề

mặt

Cành khô lá rụng (vật rơi rụng) dưới tán rừng có tác dụng ngản cản dòng chảy,

cung cấp mùn (keo hữu cơ) và hình thành cấu

tượng đoàn lạp cho đất

Sự phát triển của rễ cây tạo ra mạng lưới giữ đất,

tăng cường lượng nước thấm theo chiều sâu,

dó đó mà hạn chế được xói mòn

Câu hỏi thảo luận:

1.Giữa Trảng cỏ và rừng

loại thảm thực vật nào có tác dụng giữ đất, chống xói mòn tốt hơn ?

2 Anh chị hiểu như thế nào về câu nói:

“Rừng có vai trò sinh thủy”?

1.10.2 Các nhân tố kinh tế xã hội

- Phương thức canh tác không hợp lý: đốt nương làm rẫy; du canh, du cư; trồng trọt theo kiểu độc canh.

- Khai thác rừng bừa bãi làm mất rừng, kỹ thuật vận xuất gỗ không hợp lý.

- Kỹ thuật trồng rừng: trồng rừng không theo đường đồng mức; phát chăm sóc, xới vun gốc không đúng mùa.

- Chăn thả trâu bò và gia súc bừa bãi.

1.11.1 Phương hướng và mục đích yêu cầu của công tác phòng chống xói mòn đất

Công tác phòng chống xói mòn đất muốn đạt kết

quả tốt, cần đạt được các yêu cầu cụ thể sau:

 Ngăn cản lực công phá của giọt mưa tác động trực

tiếp lên mặt đất

 Hạn chế và tiêu diệt dòng chảy bề mặt, tăng cường

lượng nước thấm theo chiều sâu

 Giảm động năng của nước

 Cải tạo đất để nâng cao sức đề kháng của đất đối

với xói mòn

 Có chế độ canh tác hợp lý nhất là trên đất dốc

 Đơn vị cơ bản để tiến hành quy hoạch thiết kế các BPKT chống xói mòn đất do nước là khu thu nước Mỗi một khu thu nước được chia thành 3 vùng:

1) Vùng đỉnh núi, đường chia nước và gần đường chia nước:

Cho nên đây là đối tượng chủ yếu của công tác

phòng chống xói mòn

- Phương hướng:

+ làm giảm bớt độ dốc,

+ hạn chế và tiêu diệt dòng chảy,

+ tăng cường che phủ đất chống sự công phá của hạt mưa,

+ cải thiện tính chất của đất nhằm tăng sức

đề kháng của đất đối với xói mòn.

3)Vùng lưới đường nước

 Đặc điểm:

hình thức bào mòn chủ yếu là bào mòn hai bên bờ khe, đáy khe làm cho khe phát triển trên cả ba

chiều: sâu, rộng và dài

 Phương hướng ngăn chặn sự phát triển của đầu

khe tiến dần lên phía trên, chú ý sử dụng biện pháp thuỷ lợi và biện pháp lâm nghiệp

1.11.3 Các biện pháp kỹ thuật trong phò

ng chống xói mòn đất

- Biện pháp phi sinh vật (Biện pháp công trình):

+ Đắp bờ giữ nước ở sườn dốc,

+ Đào hố giữ nước (hố hình chữ nhật, hố hình bát

úp, hố hình vảy cá, làm ruộng bậc thang),

+ Đắp phai đập để ngăn nước ở khe suối,

+ Xây kè cánh để bảo vệ bờ sông, bờ suối,

+ Xây dựng hồ chứa nước ở thượng lưu để điều tiết nước cho hạ lưu

Sơ đồ bố trí hệ thống thu trữ nước kết hợp chống xói mòn

Xây dựng phai đập ngăn n ớc, giữ đất

ở khe, suối

Bảo vệ đất mép ta luy ở tq

 Nhờ có bộ rễ đan xen vào

nhau phát triển rất nhanh,

cắm thẳng đứng, sâu vào

đất từ 3-4 mét

Cỏ Vetiver

 Cỏ Vetiver còn có khả năng hấp thụ các loại khoáng chất

có độc tính thải ra từ nguồn phân bón, thuốc bảo vệ thực vật có trong nguồn nước, trong đất và làm cho đất tơi xốp, tăng độ phì nhiêu

 Tại Việt Nam, cỏ Vetiver đã được Bộ Giao thông vận tải ứng dụng trồng ở 2 bên đường Hồ Chí Minh nhằm chống sụt lỡ đất của mặt đường

2.2.Trồng cây bụi

Cỏ Vetiver

2.3 Trồng rừng phòng hộ chống xói mòn đất do nước

Đất giữ nước Nước nuôi cây

Cây giữ đất

1.11.4.1 Hệ thống rừng phòng hộ chống xói mòn đất

 Do chức năng của mỗi loại rừng là khác nhau, căn

cứ vào việc phân vùng xói mòn, người ta chia hệ

thống rừng phòng hộ chống xói mòn ra thành 4 loại rừng sau:

1) Rừng phòng hộ ở đỉnh núi, đường chia nước và gần đường chia nước;

2) Rừng phòng hộ trên sườn dốc;

3) Rừng phòng hộ ở các mương khe xói lở;

4) Rừng phòng hộ đầu nguồn

1.11.4.2 Nguyên tắc bố trí đai rừng phòng hộ chống xói mòn đất và chọn loài

cây trồng

a) Nguyên tắc bố trí đai rừng

 Phải chiếm một diện tích thoả đáng đủ để nuôi

dưỡng nguồn nước, cải tạo thiên nhiên

 Phải có bề rộng thích hợp đủ sức ngăn cản dòng

chảy nhất là ở sườn dốc, để phát huy tác dụng giữ đất tối đa

 Hướng của đai phải bố trí theo đường đồng mức

 Mật độ trồng rừng phải dầy để rừng nhanh khép

tán để sớm phát huy tác dụng phòng hộ

b) Tiêu chí chọn loài cây trồng

- Phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng đầu nguồn

- Cây đa tác dụng, ngoài khả năng phòng hộ còn có khả năng cung cấp gỗ củi và các sản phẩm khác, góp phần làm tăng hiệu quả sử dụng đất.

- Không sinh ra chất độc làm ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người.

1.11.4.3 Kỹ thuật xây dựng từng loại rừng phòng hộ

- Nơi đất tốt nên chọn cây có giá trị kinh tế

- Ngoài ra cần chú ý các khâu: Làm đất, tiêu chuẩn cây con đem trồng, mật độ trồng, thời vụ trồng, chăm sóc

2.Trồng rừng điều tiết nước trên sườn dốc (mặt thu nước)

1) Nơi có độ dốc lớn (xói mòn mạnh)

cần trồng rừng toàn diện, làm ruộng bậc

thang để hạn chế xói mòn

2) Nơi đất ít dốc: chiều dài sườn dốc dài, địa

phương có nhu cầu sản xuất nông, lâm nghiệp,

nên trồng rừng phòng hộ theo dải (băng),

 Khi bố trí vị trí các giải rừng phòng hộ trên sườn dốc cần căn cứ đặc điểm hình dạng mặt dốc địa hình:

- Trên mặt dốc lồi: giải rừng nên bố trí gần

phía chân dốc, vì tại đó độ dốc lớn, lưu

lượng và tốc độ dòng chảy đều tăng.

- Trên mặt dốc lõm: giải rừng nên bố trí gần đỉnh, vì tại

đó độ dốc lớn nhất, nguy cơ xói mòn là mạnh nhất so với các vị trí khác trên sườn dốc.

- Trên mặt dốc thẳng: các giải rừng phòng hộ nên bố trí cách đều để phát huy tốt tác dụng phòng hộ chống xói mòn.

 Hướng của giải rừng bố trí song song với

đường đồng mức,

bề rộng của giải rừng là một chỉ tiêu kỹ thuật cần được tính toán cụ thể

- Trường hợp cần biến dòng chảy trên bề mặt đất thành dòng chảy ngầm trong đất thì bề

hộ

 Xác định bề rộng giải rừng nên căn cứ vào

độ dốc và chiều dài sườn dốc

Độ dốc càng lớn, chiều dài sườn dốc càng dài, bề rộng giải rừng phòng hộ càng lớn.

Kinh nghiệm của Liên Xô cũ, bề rộng của giải rừng thường từ 20 - 60 mét,

khoảng cách giữa các giải thường gấp 4 - 6

bề rộng của giải rừng.