Nghiên cứu đặc điểm của đất và vật rơi rụng ở các trạng thái đất trống xã cao kỳ huyện chợ mới tỉnh bắc kạn 1

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  MA ĐỨC HOÀNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐẤT VÀ VẬT RƠI RỤNG Ở CÁC TRẠNG THÁI ĐẤT TRỐNG XÃ CAO KỲ, HUYỆN CHỢ MỚI, TỈNH BẮC KẠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌ[.]

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

Thái Nguyên, năm 2012

Hệ đào tạo: Chính quy

Chuyên ngành: Lâm nghiệp

Khóa học: 2008 - 2012

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Thu Hoàn Khoa Lâm Nghiệp - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên

Thái Nguyên, năm 2012

Hệ đào tạo: Chính quy

Chuyên ngành: Lâm nghiệp

Khóa học: 2008 - 2012

3

LỜI NÓI ĐẦU

Thực tập tốt nghiệp là một nhiệm vụ quan trọng đối với tất cả mọi ngành nghề, giúp cho sinh viên được làm quen với công việc chuyên môn, tạo tiền đề vững vàng, tự tin hơn khi ra trường Đối với ngành Lâm nghiệp, thông qua việc thực hiện đề tài thực tập tốt nghiệp, sẽ giúp sinh viên củng cố được những kiến thức lý thuyết đã học và áp dụng vào thực tiễn sản xuất Bên cạnh

đó thực tập tốt nghiệp còn trang bị cho sinh viên phương pháp tổ chức và tiến hành nghiên cứu, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất Thông qua đó, giúp sinh viên hòa mình vào với thực tế, trau dồi cho sinh viên về năng lực, tác phong làm việc, hình thành nhân cách của một cán bộ Lâm nghiệp thực sự trong tương lai

Được sự đồng ý của nhà trường và ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, em

đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đặc điểm của đất và vật rơi

rụng tại các trạng thái đất trống vùng phòng hộ lưu vực sông Cầu xã Cao

kỳ, huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn”

Sau một thời gian triển khai thực hiện, đến nay bản khóa luận của em

đã hoàn thành Để có được kết quả này, ngoài sự nỗ lực, cố gắng của bản thân còn có sự giúp đỡ tận tình của cô giáo ThS Nguyễn Thị Thu Hoàn cùng các quý thầy cô, bạn bè và các cấp chính quyền địa phương nơi em nghiên cứu Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất tới những sự giúp đỡ quý báu đó đã giúp đỡ em hoàn thành công việc nghiên cứu của mình

Đây là lần đầu tiên em được tiếp xúc với việc nghiên cứu thực tế, mặc

dù đã cố gắng hết sức nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót và những vấn đề còn tồn tại Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy

cô và bạn bè để em có thể hoàn thiện hơn đề tài của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 28 tháng 05 năm 2012

Sinh viên

Ma Đức Hoàng

PHỤ LỤC VIẾT TẮT

ÔTC: Ô tiêu chuẩn ÔDB: Ô dạng bản VRR: Vật rơi rụng

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

Bảng 2.4.1 Diện tích, sản lượng một số cây trồng chính tại xã Cao Kỳ 12

Bảng 2.4.2 Số lượng vật nuôi của xã Cao Kỳ 13

Bảng 4.1 Hiện trạng rừng và đất rừng tại huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn 23

Bảng 4-2: Đặc điểm chung các ô nghiên cứu 25

Bảng4.3: kết quả điều tra tính chất lí tính của đất 26

Bảng 4.4 kết quả tính chất vật lý của đất trong phòng thí nghiệm 27

Bảng 4.5 : Xác định lượng nước bốc hơi vật lý 28

Bảng 4.6: Lượng nước thấm theo thời gian ở khu vực đại diện 28

Bảng 4.7: Khả năng giữ nước của đất ở 3 trạng thái 29

Bảng 4.8: khối lượng vật rơi rụng trên ô thí nghiệm 30

Bảng 4.9: khối lượng vật rơi rụng tính trên ha 30

Bảng 4.11:Xác định độ ẩm tự nhiên của vật rơi rụng 32

Bảng 4.12: Độ ẩm tối đa của vật rơi rụng 33

Bảng 4.13: Xác định lượng vật rơi rụng phân huỷ 34

Bảng 4.14: tốc độ hút nước của vật rơi rụng theo thời gian 34

Bảng 4.15: Xác định khả năng bốc hơi vật lý của vật rơi rụng 35

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 2

PHẦN 2 3

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa học 3

2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 3

2.2.1 Tính thấm nước của đất và khả năng giữ nước của đất 3

2.2.2 Những nghiên cứu liên quan về vật rơi rụng 5

2.3 Tình hình nghiên cứu ởViệt Nam 7

2.3.1 Tính thấm nước của đất và khả năng giữ nước của đất 7

2.3.2 Những nghiên cứu liên quan về vật rơi rụng 9

2.4 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 10

2.4.1 Điều kiện tự nhiên 10

2.4.2 Thực trạng phát triển các ngành kinh tế 11

2.4.3 Thực trạng cơ sở hạ tầng 13

PHẦN 3 16

ĐỐI TƯỢNG , NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 16

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 16

3.3 Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi 16

3.4 Phương pháp nghiên cứu 17

3.4.1 Phưong pháp kế thừa số các liệu thứ cấp: 17

3.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm: 17

3.4.3 Phương pháp thu thập số liệu: 17

3.4.3.1 Thu thập thông tin về diện tích, phân bố và đặc điểm khu vực 17

3.4.3.2 Thu thập các chỉ tiêu của thảm thực vật rừng 17

PHẦN 4 23

DỰ KIẾN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 23

4.1 Hiện trạng phân bố rừng tại huyện Chợ Mới, xã Cao Kỳ 23

4.2 đặc điểm cơ bản của các ô tiêu chuẩn thí nghiệm tại khu vực nghiên cứu 25 4.3 Đặc trưng thấm và giữ nước của khu vực nghiên cứu 26

4.3.1 Nghiên cứu đất dưới tán rừng 26

4.3.2 Xác định một số tính chất vật lý của đất trong phòng thí nghiệm 27

4.3.3 Xác định lượng bốc hơi nước vật lý của đất 27

4.3.4 Tính thấm nước của đất 28

4.3.5 Khả năng giữ nước của đất 29

4.4 Đặc điểm thành phần, khả năng thấm và giữ nước của vật rơi rụng 29

4.4.1.Thành phần, khối lượng của vật rơi rụng 29

4.4.2 Khả năng tạo vật rơi rụng của rừng 31

4.4.2 Tính thấm nước của vật rơi rụng 32

4.4.3 Xác định lượng phân giải của vật rơi rụng dưới tán 33

4.4.4 Qúa trình thấm nước của vật rơi rụng theo thời gian 34

4.4.5 Khả năng bốc hơi vật lý của vật rơi rụng 35

4.4.6 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuât lâm sinh cho các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy 35

4.4.7 Giảỉ pháp lâm sinh cho đối tượng nghiên cứu 36

PHẦN 5 37

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, ĐỀ NGHỊ 37

5.1 Kết luận 37

5.2 Tồn tại 37

5.3 Đề nghị 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Rừng đóng vai trò hết sức quan trọng vào sự phát triển bền vững của mỗi quốc gia Ngoài việc cung cấp nguyên liệu như gỗ, củi, lâm sản ngoài gỗ cho các ngành sản xuất còn đem lại các lợi ích trong việc duy trì và bảo vệ môi trường như: điều hòa khí hậu, hạn chế xói mòn, điều tiết nguồn nước và hạn chế lũ lụt Trong đó, rừng phòng hộ đầu nguồn có vai trò quan trọng trong việc giữ nước, điều tiết dòng chảy và hạn chế xói mòn đất Sự suy giảm của rừng kéo theo sự suy giảm chức năng phòng hộ, tăng nguy cơ xuất hiện lũ lụt vào mùa mưa, hạn hán vào mùa khô và gây xói mòn bồi lập lòng sông, suối,

hồ Vì nhu cầu bảo vệ nước và đất, đảm bảo an toàn sinh thái ở vùng đầu nguồn, việc phục hồi và phát triển rừng là rất cần thiết, đặc biệt ở những nơi đất trống, trảng cỏ, nương rẫy, cây bụi tại những vùng xung yếu và rất xung yếu

Nguồn nước được lưu trữ trong đất là nguồn tài nguyên vô giá đối với con người và thiên nhiên Lưu lượng nước ngầm cung cấp phần lớn nước dự trữ cho sinh hoạt và sản xuất Lượng nước được giữ ở tầng đất mặt cung cấo chủ yếu cho thực vật sinh trưởng và phát triển Sự có mặt của nước trong đất như một chiếc máy điều hoà khổng lồ trong bầu khí quyền khắc nghiệt hiện nay Khả năng thấm và giữ nước là một đặc tính quan trọng của đất Thực vậy nước trong đất tham gia vào sự phong hoá đá khoáng trong quá trình hình thành đất Sự di chuyển của nước đã điều tiết, hoà tan các chất dinh dưỡng giúp cây có thể hút và phát triển được Nước điều hoà chế độ nhiệt, khí, chi phối các tính chất vật lý của đất Tuy nhiên, sự di chuyển của nước trên bề mặt cũng ảnh hưởng xấu đến độ phì của đất, rửa trôi các chất dinh dưỡng, phá

vỡ kết cấu đất, gây xói mòn đất Nhưng trong quá trình sống, thực vật không ngừng hút các chất dinh dưỡng từ đất nhằm tại ra các bộ phận mới và đào thải những bộ phận già cỗi, những bộ phận này rụng xuống tạo thành tầng thảm mục, đây là môi trường lý tưởng cho hoạt động của vi sinh vật, bảo vệ đất, hạn chế xói mòn, tăng khả năng thấm và giữ nước cho đất thông qua đó có thể phát huy tác dụng bảo vệ và điều hoà nguồn nước Ngoài ra tầng thảm mục còn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng và phát triển của thực vật Những nghiên cứu về đặc điểm vật rơi rụng của rừng không chỉ là cơ sở cho

xây dựng hệ sinh thái rừng có hiệu quả mà còn là cơ sở cho những giải pháp

kỹ thuật bảo vệ đất, phát huy tốt tiềm năng của các loại rừng đặc biệt là rừng phòng hộ đầu nguồn

Như vậy có thể nói khả năng giữ nước của đất và vật rơi rụng là một chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng lớn đến công tác xây dựng những giải pháp bảo

vệ và phát triển các loại rừng

Xuất phát từ lí do trên, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm của đất và vật

rơi rụng tại các trạng thái đất trống vùng phòng hộ lưu vực sông Cầu xã Cao kỳ, huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn” đã được thực hiện

1.2 Mục đích:

Nhằm nghiên cứu về khả năng thấm và giữ nước của một số trang thái rừng làm cơ sở cho các giải pháp kĩ thuật điều tiết khả năng thấm và giữ nước của đất, VRR Làm rõ mối quan hệ giữa một số chỉ tiêu biểu thị khả năng thấm và giữ nước của đất, VRR với các nhân tố ảnh hưởng chủ yếu ở khu vực nghiên cứu

1.3 Mục tiêu nghiên cứu:

+ Đánh giá được hiện trạng phân bố các loại rừng sau canh tác nương tại khu vực nghiên cứu

+ Đánh giá được khả năng thấm và giữ nước của đất và VRR trên một

1.3 Ý nghĩa của đề tài:

Qua quá trình nghiên cứu tạo cơ hội cho sinh viên đuợc tiếp cận với những kiến thức thực tế, vận dụng những phương pháp nghiên cứu đã học vào thực tế Học tập và hiểu biết thên những kỹ thuât, kinh nghiệm thực tế của địa phương Sau nghiên cứu đề tài là tài liệu tham khảo cho các dự án, chưong trình của địa phương

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học

2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

2.2.1 Tính thấm nước của đất và khả năng giữ nước của đất

- Tính thấm nước của đất

Nước thấm vào trong đất là một trong những vấn đề được nghiên cứu rất rộng rãi của lĩnh vực thuỷ văn học, từ lý luận sinh ra dòng chảy mặt tiếp giáp mà xét, nước thấm vào trong đất là đại biểu cho năng lực và tầng điều tiết quan trọng nhất trong tuần hoàn thuỷ văn của nước, sau khi nước mưa đã

đi qua tầng tiếp giáp giữa không khí và lọt qua lớp phủ thực vật tiếp xúc với đất Công trình nghiên cứu của Fransơ (1963) đã nghiên cứu việc phân bố lượng nước rơi trong rừng thường xanh ở Brazil Kết quả nghiên cứu đã đưa

ra những kết luận như sau:

- Phần nước mưa lọt tán rừng rơi vào ống đo mưa ở tầm cao 1,5m là 33% Bốc hơi trực tiếp từ tán cây có 21%

- Chảy xuống dọc thân cây có 46% trong đó: Bốc hơi bề mặt là 9,2%,

vỏ cây hấp thụ là 9,2%, xuống dưới gốc cây là 27,6% trong đó rễ cây hấp thụ 20,7%, trực tiếp xuống tới nước ngầm là 6,9%

Khả năng thấm nước của đất cũng được nghiên cứu cùng với tác động ảnh hưởng của lửa Lửa gây đốt trụi lớp thảm thực vật trên bề mặt đất tạo ra

và lớp tro lớn gây vít các khe hở, lỗ hổng, tạo ra lớp đất rất khó thấm nước Theo kết quả nghiên cứu của Dyness-1976 đốt lửa làm cho lớp đất mặt từ 2,5

- 30cm giảm rõ rệt độ thấm nước và làm bay hơi bề mặt tăng, lớp đất mặt trở lên khô, độ xốp của đất giảm, kết cấu của đất bị phá vỡ

Cơ quan bảo vệ đất của Mỹ dựa vào loại đất, tính chất vật lí của đất phân chia tính thấm nước của đất ra làm bẩy cấp Ulrich (1954) đã xác định quan hệ giữ hàm lượng sẽt theo độ sâu với độ thoáng khí và khả năng thấm nước bằng hình vẽ

Nói chung, đất rừng có hiệu suất nước thấm xuống đất lớn hơn so với các loại hình sử dụng đất đai khác, hiệu suất ổn định của nước thấm xuống đất trong

đất rừng tốt có thể lên cao tới 8.0cm/h trở lên (Dunne, 1978) Thành quả nghiên cứu của Trung Quốc cho thấy, trong đất rừng có độ hổng đất tương đối lớn, đặc biệt là độ hổng phi mao quản khá lớn do đó mà làm tăng hiệu suất nước thấm xuống đất và lượng nước thấm của đất rừng (Hà Đông Ninh, 1991)

- Khả năng giữ nước của đất

Lương nước tàng trữ trong đất rừng là một chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá tác dụng nuôi dưỡng nguồn nước của đất rừng, hiện tại ở Trung Quốc thường dùng lượng nước bão hoà phi mao quản trong đất rừng để tính toán, theo kết quả nghiên cứu mỗi ha đất rừng có tàng trữ được lượng nước 641-679 tấn (Hà Đông Ninh, 1991)

Trung tâm thực nghiệm GunnarSholt giới thiệu công trình nghiên cứu

về chu kỳ tính toán độ ẩm đất tại rừng dựa trên ba nguyên tắc: tính toán thể tích lớp bề mặt, phẫu đồ nước trong lớp đất dưới lớp bề mặt và phẫu đồ thể tích thế năng nước trong đất

Budư Ko (Liên Xô cũ) sáng lập ra phương pháp cân bằng năng lượng, phương pháp này thông qua việc dựng lên một phương trình cân bằng năng lượng để xác định lượng lưu thông tiềm năng dùng cho bốc hơi nước, từ đó xác định được lượng nước bốc hơi

Penman sử dụng phương pháp động lượng học không khí để tính toán

ra lượng lưu thông tiềm nhiệt dùng cho bốc hơi nước Monteith cải tiến thêm thành phương pháp tính toán hiệu suất phản xạ của thảm thực vật hình thành phương pháp Penman - Monteith để tính toán lượng phát tán hơi nước, trong

đó việc xác định lực cản động lực học không khó và lực cản của tầng tán rừng

có tầm quan trọng bậc nhất

- Năm 1937 Vưsôski đã xây dựng công thức tính lượng nước thấm xuống:

W - P0-(E0+T+S)

W là lượng nước thấm xuống

P0 là lượng mưa trung bình năm tại khu vực nghiên cứu (mm)

E0 là lượng bốc hơi lấy từ trạm khí tượng (mm)

T là lượng thoát hơi nước của thực vật (mm) và được tính theo bảng tra của Phạm Văn Sơn

S là dòng chảy mặt đất (mm), tính theo bảng tra của Vưsôski

2.2.2 Những nghiên cứu liên quan về vật rơi rụng

Các nhà khoa học trên thế giới đã nhận thấy được tầm quan trọng của vật rơi rụng và đã có những nghiên cứu về vật rơi rụng từ rất sớm, những nghiên cứu thường mang tính chất chuyên sâu về một tính chất hoặc một đặc điểm của vật rơi rụng

Thành phần và hàm lượng chất dinh dưỡng có trong vật rơi rụng là rất lớn, đã có nhiều nhà khoa học trên thế g\iới nghiên cứu về vấn đề này Đầu tiên phải kể đến nghiên cứu từ rất sơm của P.W.Richard và David năm 1952, Ông đa khẳng định: "Hữu cơ ở các mô sống ở rừng chiếm 80 - 90% tổng lượng chất hữu cơ, còn lại 10 - 20% chất hữu cơ tồn tại ở vật rơi rụng và ở trong đất, khi lớp phủ thực vật mất đi đồng thời điều kiện nhiệt ẩm cao ở vùng nhiệt đới làm cho vật rơi rụng bị phân giải mau chóng thì đất rừng bị thoái hoá mạnh và không thể phục hồi được" Sau đó nhà khoa học Barilevich năm

1965 đa đưa ra nghiên cứu về cấu trúc vật rơi rụng gồm cành khô, lá rụng và cây chết [9] như sau:

● Phần tươi: 40 - 50% (ôn đới), 20 - 30% (nhiệt đới)

● Phần trên mặt đất đã được tích luỹ lâu năm 30 - 40%

● Phần rễ cây chết: 5 - 20%

Năm 1997 học giả người Đức E.Ebermayer trong kinh điển nổi tiếng

"Sản lượng vật rơi rụng của rừng và thành phần hoá học của chúng", đã nói rõ tầm quan trọng trong tuần hoàn chất dinh dưỡng của vật rơi rụng, sau đó nhiều học giả liên tiếp đã tiến hành nghiên cứu với quy mô lớn đối với vật rơi rụng trên toàn thế giới [3]

Ở Trung Quốc đã có một số nghiên cứu lớn về thành phần của vật rơi rụng như nghiên cứu của Lô Tuấn Bồi và một số tác giả năm 1987 tại rừng Tiêm Phong Lĩnh đã khẳng định thành phần hoá học trong rừng mưa mùa nửa rụng lá cao hơn rừng mưa nhiệt đới, hàm lượng nguyên tố cành, lá, tạp chất rừng mưa theo mùa nửa rụng lá xắp xếp theo thứ tự như sau:

● Cành: Ca > N > K > Mg > Si > P

● Lá: Ca > Si > N > K > Mg > P

● Tạp chất: K > N > Ca > Si > Mg > P

Khả năng phân huỷ của vật rơi rụng là vấn đề được nhiều nhà khoa học quan tâm, ngay từ những năm 1963 Olson đã nghiên cứu rất kỹ về vấn đề này, tác giả đã đưa ra phương trình phân huỷ của thực vật [7] như sau:

X/Xo = e-kt (1-1)

Trong đó:

Xo: Lượng vật rơi rụng trước khi bắt đầu phân huỷ

X: Lượng vật rơi rụng còn lại sau một thời gian phân huỷ nhất định t: Thời gian phân huỷ (năm)

K: Hệ số phân huỷ

Ở Trung Quốc vào năm 1984 – 1986 đã đồng thời dùng cả hai phương pháp túi lưới và tấm khung lưới để tiến hành thí nghiệm phân huỷ vật rơi rụng của rừng mưa mùa bán rụng lá và rừng mưa nhiệt đới, áp dụng công thức của Olson đã đưa ra và qua phân tích hồi quy thu được kết quả: Vật rơi rụng là loại thực bì khác nhau và phương pháp xử lý khác nhau thì tỉ lệ phân huỷ và thời gian cần thiết cho phân huỷ của phương pháp khung lưới lớn hơn phương pháp túi lưới

Năm 1988 - 1995 một số tác giả người Trung Quốc đã áp dụng phương pháp khung lưới tiến hành phân tích thí nghiệm phân huỷ cành khô, lá rụng của rừng nguyên thuỷ và rừng mưa nhiệt đới miền núi Tiên Phong Lĩnh, kết quả thu được tỉ lệ vật rơi rụng còn lại (X/Xo) và thơi gian phân giải (t) có tương quan âm (-) rất rõ, kỳ phân huỷ lý thuyết của vật rơi rụng rừng nguyên thuỷ, rừng mưa miền núi khoảng 2,9 năm, kỳ phân huỷ lý luận của vật rơi rụng khoảng 3,5 năm

Khả năng hút giữ nước, chống xói mòn của vật rơi rụng là đặc điểm rất quan trọng vì vậy đã có rất nhiều nghiên cứu trên thế giới đề cấp về vấn đề này như nghiên cứu của Volny (Đức) đã nghiên cứu ảnh hưởng của vật rơi rụng tới dòng chảy và xói mòn đất, ông lập những ô thí nghiệm nhỏ để nghiên cứu hàng loạt nhân tố có liên quan đến dòng chảy và xói mòn đất như thực bì, lớp phủ bề mặt của vật rơi rụng [5] Nghiên cứu của Maisep về độ che phủ của rừng, sau 20 năm qua trách của trạm thí nghiệm Vant đã đưa ra kết luận

"Ở những nơi có rừng lượng nước chảy bề mặt và hệ số dòng chảy năm nhỏ hơn rơi không có rừng từ 40 - 50% do được tán rừng ngăn cản, lớp thảm mục

và thảm khô có khả năng giữ nước, ngoài ra chúng còn có tác dụng như một lớp trướng ngại vật ngăn cản tốc độ dòng nước"

Nhìn chung các nghiên cứu của các tác giả nước ngoài đều cho thấy vai trò của vật rơi rụng, chỉ ra lượng vật rơi rụng, tốc độ phân giải cũng như các động thái các thành phân dinh dưỡng trong vật rơi rụng đều có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu và thực tiễn sản xuất Lâm nghiệp, các nghiên cứu cho thấy vật rơi rụng khác nhau thì hàm lượng dinh dưỡng khoáng khác nhau, tốc

độ phân giải khác nhau Ngoài ra vật rơi rụng còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện lập địa, sự phân bố loài cây, môi trường phân giải vì vậy đã đưa ra những kết luận mang tính quy luật về vật rơi rụng cần phải có nhiều nghiên cứu chuyên sâu hơn và có phạm vi mở rộng hơn

2.3 Tình hình nghiên cứu ởViệt Nam

2.3.1 Tính thấm nước của đất và khả năng giữ nước của đất

- Tính thấm nước của đất

Nhìn chung những nghiên cứu về tính thấm nước đã được chú trọng tới ngay từ thời kỳ đầu và bước đầu cũng đạt được một số thành quả nhất định trong thuỷ lợi và nông lâm nghiệp Công trình nghiên cứu về tính thấm nước qua đập từ đó xây dựng đập chắn nước phù hợp đối với từng khu vực Kết quả này được áp dụng nhiều nơi trong các công trình thuỷ lợi hiện nay Đặc biệt công trình nghiên cứu của Chu Đình Hoàng (1995) về đặc tính thấm nước trên đất phèn ở đồng bằng Sông Cửa Long Dựa trên cơ chế thấm nước tác giả đã thiết kế hệ thống kênh mương tiêu nước rửa phèn Cũng dựa trên cơ chế này

đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm đưa ra lượng nước tưới thích hợp cho cây trồng nhằm giảm thiểu lượng nước tưới mà cây vẫn phát triển tốt không gây ra hiện tượng xói lở, rửa trôi đất thông qua hệ số tính toán lượng nước hữu hiệu và quá trình thường xuyên thấm Trên thực tế những nghiên cứu này góp một vai trò quan trọng trong nông lâm nghiệp

Cùng với những nghiên cứu ứng dụng tính thấm nước thì trong lâm nghiệp nó được nghĩ đến như một thành phần quan trọng nhằm làm tăng tối

đa khả năng chống xói mòn đất Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Ngọc

Lung (1996) lượng nước thấm xuống đất biến động từ 50 - 90% lượng nước giáng thuỷ Tuỳ từng trạng thái lớp phủ bề mặt khác nhau mà có lượng nước thấm nhiều hay ít

- Khả năng giữ nước của đất

Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu về khả năng giữ nước của đất Phạm Văn Điển (1998) đã sử dụng nhân tố nhiệt độ (T) và độ ẩm không khí (V) làm nhân tố chủ đạo có ảnh hưởng tới bốc hơi nước mặt đất

Từ đó tác giả đã xây dựng được phương trình tương quan để xác định lượng nước bốc hơi vật lý từ đất trong cả thời kỳ nghiên cứu, phương trình có dạng:

E = 0.0576 + 7.18 (T/V)2 với hệ số tương quan rất cao (r = -.908) Nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm đất đối với cường độ bốc hơi thực tế được Trần Viết Ổn và Trần Kông Tấu (1999) tìm hiểu trên đất Feralit vàng đỏ phát triển trên phù xa cổ Acrisols huyện Ba Vì - Hà Tây Kết quả cho thấy lượng bốc hơi phụ thuộc chặt chẽ vào độ ẩm đất qua phương trình:

Et = 0.18W - 2.7

Với Et là: Lượng bốc hơi tổng số, W là: Độ ẩm đất

Một số nghiên cứu cho rằng khi độ ẩm đất lớn thì bốc hơi chủ yếu là nước liên kết lỏng của đất, năng lượng dùng để bốc hơi một đơn vị thể tích nước xấp xỉ bằng năng lượng làm bốc hơi một đơn vị thể tích nước trên mặt thoáng tự do Ngược lại, khi độ ẩm đất giảm thì lượng nước bốc hơi cũng giảm theo cho đến khi độ ẩm đất giảm đến trị số độ ẩm cây héo và khi đó lượng bốc hơi thực tế trở nên không đáng kể nữa (thường dưới 1mm/ngày) Dựa vào kết quả nghiên cứu trên, người ta đã xây dựng công cụ để dự báo được lượng nước bốc hơi thực tế tương ứng với các trị số ẩm khác nhau trong đất Điều này đã cho phép việc tính toán chế độ tưới nước cho hoa màu và cây công nghiệp

Sự vận động ẩm trong đất chưa bão hoà đã được Phạm Thịnh và Nguyễn Quang Kim (2003) mô phỏng bằng phần mềm Reproduce Phần mềm này đã mô phỏng được sự biến đổi ẩm độ trong đất trồng cây theo phương thẳng đứng Kết quả đã đưa ra được phương trình cân bằng nước trong mỗi lớp đất:

qi Δt - (E + Ti) = Δθi.hi (i = 1)

(qi-1 - qi).Δt + Ti.Δt = θi.hi (i = 2N)

Phần mền trên đã kể đến nhiều yếu tố có ảnh hưởng quan trọng đến quâ trình biến đổi độ ẩm trong đất như đặc tính vật lý của đất, loại cây trồng và thời

kỳ sinh trưởng, cường độ bốc thoát hơi nước và chiều sâu của mực nước ngầm

2.3.2 Những nghiên cứu liên quan về vật rơi rụng

Mặc dù trên thế giới vật rơi rụng đã được nghiên cứu rất nhiều nhưng nước ta có rất ít những nghiên cứu toàn diện về vật rợi rụng, chủ yếu trong việc lồng ghép chúng vào những đề tài khác và chỉ là một nội dung rất nhỏ

Khả năng hút và giữ nước chống xói mòn của vật rơi rụng rất được các nhà khoa học trong nước quan tâm như nghiên cứu của Võ Đại Hải Khi nghiên cứu về cá dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đâù nguồn ở Việt Nam, tác giả Võ Đại Hải đã xác định lượng vật rơi rụng hàng năm theo phương pháp của Montranop Theo tác giải lớp thảo mục trong rững cũng có một vai trò không kém phần quan trọng với việc điều tiết nguồn nước và dòng chảy chống xói mòn đất Dưới tán rừng có lớp thảm mục cho phủ kín mặt đất ngăn không cho hạt mưa rơi vào đất, hút và giữ lại một phần nước đồng thời

là chướng ngại làm giảm tốc độ dòng chảy mặt, qua đó hạn chế được xói mòn dòng chảy mặt Nhờ có lớp cây xanh và lớp thảm mục che phủ nên độ ẩm của tầng đất mặt (0 - 30cm) vào những ngày nắng ở trong rừng luôn cao hơn ngoài đất trống, trảng cỏ và cây bụi từ 2 - 4 lần Qua các nghiên cứu ở ba năm

1993, 1994, 1995 tác giả đã đưa ra kết luận lượng vật rơi rụng trong rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới là rất nhiều (11,2 tấn/ha), nếu vật ở trạng thái thô có thể hút được lượng nước bằng 1,38 trọng lượng của nó, nếu vật rơi rụng đã phân huỷ 3- 40% thì có thể hút được lượng nước gấp 2,3 lần

Một số nghiên cứu về thành phần dinh dưỡng về độ phân giải của vật rơi rụng như nghiên cứu của Nguyễn Huy Sơn năm 1996 với đề tài "Nghiên cứu về tập đoàn cây cố định đạm trên đất Bazan thoái hoá ở Tây Nguyên" Trong đề tài tác giả đã nghiên cứu được lượng phân giải của lượng vật rơi rụng của hệ sinh thái rừng Trong thực tế độ ẩm của vật rơi rụng rất có quan

hệ giữa chúng rất quan trọng, đó là cơ sở để dự báo độ ẩm vật rơi rụng theo điều kiện khí hậu Trong luận văn phó tiến sĩ của Phạm Ngọc Hưng năm 1981

- 1985 đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa các yếu tố khí tượng đến độ ẩm của vật rơi rụng Tác giả đã tiến hành lập 30 ôtc, trong mỗi ôtc tiến hành lập 5 ô dạng bản (1m x 1m) xác định được độ ẩm tuyệt đối của vật rơi rụng vào thời điểm 13 giờ hàng ngày tư các ô dạng bản, đồng thời đo nhiệt độ không khí, cường độ ánh sáng, lượng mưa, độ ẩm đất từng ngày, mẫu vật rơi rụng đem

về phòng sấy khô rồi cân lấy trọng lượng

2.4 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

2.4.1 Điều kiện tự nhiên

2.4.1.1 Vị trí địa lý

-Bắc giáp xã Hòa Muc, xã Tân Sơn

-Đông giáp xã Đổng Xá của huyện Na Rì

-Nam giáp xã Yên Cư, xã Nông Hạ

-Tây giáp xã Thanh Mai, xã Thanh Vận

Xã có diện tích tự nhiên là 5790 ha Trong đó diện tích đất lâm nghiệp

là 5022 ha, đất sản xuất nông nghiệp là 151 ha, đất chưa sử dụng là 218 ha, canh tác nương rẫy cố định là 140.78 ha

Về giao thông có quốc lộ 3 chạy dọc qua xã nối từ thị trấn Chợ Mới qua xã Nông Hạ,Cao Kỳ tới thị xã Bắc Kan kéo dài 3.5km.Về giao lưu bằng đường thủy có hệ thống sông Cầu chảy dọc qua xã có chiều dài khoảng 4km sông sông với quốc lộ 3 hình thành với ưu thế vận tải được nhiều hàng nặng với giá rẻ tăng cương khả năng giao lưu, lưu thông trong và ngoài xã

2.4.1.2 Địa hình

Độ cao tuyệt đối là 100 đến 400 m,độ cao tương đối là 50 đến 300m.Vùng sản xuất nương rẫy cao từ 50 đên 300m,với độ dốc tương đối lớn,hiểm trở,thảm thực vật chủ yếu là rừng tự nhiên tái sinh,giao thông đi lại khó khăn, chủ yếu là đường mòn

2.4.1.3 Địa chất và thổ nhưỡng

* Địa chất, Thổ nhưỡng:

Đất feralit có màu đỏ nâu,đỏ vàng có địa tầng sâu 40cm chứa nhiều Fe,Al có phản ứng chua.Với loại đất này thích hopwj cho việc trồng cây lâm nghiệp, cây ăn quả, cây công nghiệp

Hầu hết các loại đất trên địa bàn xã có độ dày trung bình đến khá, thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng Các chất dinh dưỡng như đạm, lân, kali, Kali, Canxi, Magie trong đất có hàm lượng thấp không đủ cung cấp cho quá trình sinh trưởng,phát triển của cây trồng Do đa phần đất đai nằm trên độ dốc lớn, độ che phủ của thảm thực vật thấp nên cần chú trọng các biện pháp bảo vệ đất, bảo vệ rừng, hạn chế rửa trôi, xói mòn làm nghèo dinh dưỡng đất

Độ dốc trung bình 25 độ.Nhìn chung địa hình của xã phức tạp gây nhiều khó khăn cho phát triển kinh tế xã hội Nhìn chung địa hình của xã phức tạp gây nhiều khó khăn cho phát triển kinh tế xã hội

2.4.1.4 Khí hậu thuỷ văn

* Khí hậu Thuỷ văn: Xã nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa với hai mùa

rõ rệt trong năm Mùa đông lạnh, mùa hè nóng trùng với mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 Nhiệt độ trung bình trong năm là 22 độ Nhiệt độ cao nhất từ 35 đến 37 độ C Nóng nhất vào tháng 6 và tháng 7 Tổng lượng mưa bình quân là 1248mm/năm, mưa tập trung vào các tháng 6,7,8 với lượng mưa chiếm 78% tổng lượng mưa cả năm Độ ẩm trung bình là 80-85% gây nhiều khó khăn cho

sản xuất nông lâm nghiệp

Địa bàn xen kẽ giữa các khu dân cư là đồi, núi, khe, suối và hệ thống sông Cầu chảy dọc qua xã nên cũng gây ảnh hưởng đến lượng nước tưới tiêu cho sản xuất vào mùa khô Còn vào mùa mưa với độ dốc tương đối cao, dòng chảy lớn gây lũ lụt ngập úng cho các cây hoa màu và đây cũng là vấn đề bức xúc mà chính quyền và nhân dân trong xã đang phải quan tâm

2.4.2 Thực trạng phát triển các ngành kinh tế

* Kinh tế nông nghiệp

- Trồng trọt: Sản xuất nông nghiệp chủ yếu vẫn là cây lúa và mía, năng

suất các vụ lúa từ 43 – 44ta/ha.Cây mía cao kỳ là một loại cây trồng đặc chưng của địa phương cho giá trị kinh tế cao, là cây trồng xóa đói , giảm nghèo của địa

phương

Bảng 2.1: Diện tích, sản lượng một số cây trồng chính tại xã Cao Kỳ

( Nguồn: Báo cáo của UBND xã Cao Kỳ )

Qua bảng 2.1 ta thấy:

Năm 2011, tổng sản lượng lương thực( cây có hạt) đạt 1506.83 tấn giảm so với năm 2010 là 223.17 tấn do hạn hán dẫn đến năng suất thấp và diện tích trồng lúa ngô giảm Bình quân lương thực người/ năm là: 505kg/ người/ năm

Bảng 2.2: Số lượng vật nuôi của xã Cao Kỳ

( Nguồn: Báo cáo của UBND xã Cao Kỳ )

Qua bảng số liệu trên ta thấy: Số lượng gia cầm được nuôi nhiều nhất,

dê được nuôi ít nhất Hình thức chăn thả chủ yếu đối với gia cầm, lợn được nuôi ngay trong chuồng Riêng đối với trâu, bò, dê thì được các hộ thả rông trên rừng Đây là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến sự sinh

trưởng của cây tái sinh trong rừng tự nhiên

* Tài nguyên rừng: Nguồn tài nguyên rừng của địa phương đã bị suy

giảm mạnh trong những năm gần đây Rừng tự nhiên bị thay thế bằng rừng trồng các động thực vật quý hiếm hầu như không còn Hiện nay với chủ chương mới xã Cao Kỳ đang cố gắng gây trồng rừng mới bằng những chương

trình hỗ trợ về vốn, kỹ thuật, giống … cho người dân

- Tài nguyên động vật: Các loài động vật trên địa bàn xã không còn

nhiều Hiện nay chỉ còn một số loài chim, và các loài thú nhỏ Tình trạng săn

bắn động vật trái phép vẫn còn diễn ra

- Tài nguyên thực vật: Sự đa dạng thực trong xã đã giảm sút mạnh Các

loài cây gỗ quý còn rất ít, cây gỗ lớn bị khai thác quá mức Nguồn lâm sản

ngoài gỗ cũng bị khai thác mạnh mà không có sự quản lý chặt chẽ

2.4.3 Thực trạng cơ sở hạ tầng

- Giao thông: Trên địa bàn xã Cao Kỳ có hệ thống đường liên tỉnh chạy

và liên xã chạy qua Trong xã có đường giao thông cho xe cơ giới( từ xe máy

trở lên ) từ trung tâm xã đến tất cả các thôn và có cầu treo giúp người dân trong xã đi lại và lưu thông hàng hóa thuận tiện hơn Tuy nhiên, đường giao thông đến các thôn bản và vào các khu rừng chưa được hoàn thiện gây khó

khăn cho người dân đi lại trong mùa mưa

- Thủy lợi: Thủy lợi là vấn đề được địa phương khác quan tâm chú

trọng 85% diện tích trồng lúa nước có nước, nhiều công trình thủy lợi được

xây dựng bằng nhiều nguồn vốn khác nhau : phai, đập, hệ thống kênh mương

- Y tế: Xã có trạm y tế kiên cố đúng tiêu chuẩn đảm bảo chăm sóc sức

khỏe cho ngươi dân Các hoạt động Y tế chăm sóc sức khỏe cộng đồng được duy trì thường xuyên, thực hiện tốt các chương trình quốc gia Khám chữa bệnh định kỳ và cấp phát thuốc miễn phí cho người nghèo Chính vì vậy mà đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao, sức khỏe được đảm bảo

giúp tham gia tốt công tác sản xuất

- Văn hóa: Phong trào đoàn kết toàn dân xây dựng đời sông văn hóa ở

khu dân cư, gia đình văn hóa, làng văn hóa, đơn vị văn hóa, việc cưới hỏi ma chay có nhiều tiến bộ Phong trào đền ơn đáp nghĩa được quan tâm, thực hiện

-Giáo dục: Xã Cao Kỳ có 3 cấp học: Mâm non, Tiểu học, Trung học cơ

sở Xã có đủ trường, lớp học kiên cố, có lớp bán trú ở nơi cần thiết Tổng số giáo viên: 55 giáo viên Đội ngũ giáo viên có chuyên môn cao và thường xuyên trao dồi kiến thức để truyền đạt cho học sinh có kết quả cao nhất trong học tập Nhà trường thực hiện tốt chương trình “Hai không” của Bộ Giáo dục

và Đào tạo Hàng năm có 100% số trẻ em trong độ tuổi đi học đến trường Chất lượng đào tạo đạt ở mức khá

- Thương mại, dịch vụ: Trong xã chủ yếu kinh doanh hàng tạp hóa,

phân bón, thuốc trừ sâu, thức ăn gia súc, thuốc thú y, sửa chữa xe máy….với quy mô nhỏ lẻ Người dân vẫn phải đi mua sắm xa Tuy nhiên ngành dịch vụ

cũng đóp góp một phần không nhỏ vào phát triển nền kinh tế của xã

- Thành phần dân tộc, dân số: Tổng số hộ trong toàn xã Cao Kỳ là 710

hộ với 2982 nhân khẩu trong đó (nam: 1502, nữ: 1478).Cao Kỳ là nơi tập

trung sinh sống của nhiều đồng bào dân tộc và được thống kê dưới bảng sau:

Bảng 2.3: Thành phần dân tộc trên địa bàn xã Cao Kỳ

( Nguồn: Báo cáo của UBND xã Cao Kỳ )

Trong các dân tộc thì dân tộc Tày chiếm tỷ lệ cao nhất, dân tộc Hoa chiếm tỷ lệ thấp nhất Tổng số hộ nghèo năm 2011 là 133 hộ chiếm 19.19%,

hộ cận nghèo là 134 hộ chiếm 19.33%.Thu nhập bình quân của ngươi dân trong xã là 11 triệu đồng/ người/ năm

- Thực trạng phát triển các khu dân cư: Các khu dân cư của xã thường

tập trung ở ven đường giao thông, nguồn nước, có quy mô nhỏ rải rác Cơ sở

hạ tầng còn hạn chế do điều kiện kinh tế và chưa có sự đầu tư của địa phương Các công trình điện, đường, y tế, giáo dục chưa đáp ứng được nhu cầu ngày

càng cao của người dân

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG , NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

Địa điểm: tại một số khu vực phòng hộ trong xã (Trạng thái Ia, Ib, Ic) Thời gian tiến hành: 4 tháng

3.3 Nội dung nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi

- Nghiên cứu đặc điểm, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại khu vực

- Khái quát đặc điểm về tài nguyên rừng tại khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng giữ nước của đất rừng

+ Xác định độ sâu ngấm nước và lượng nước đồng ruộng bé nhất

- Nghiên cứu đặc điểm, thành phần và khối lượng vật rơi rụng

 Thành phần vật rơi rụng

 Khối lượng vật rơi rụng

- Nghiên cứu đặc điểm thấm nước của vật rơi rụng

 Độ ẩm tự nhiên của vật rơi rụng

 Độ ẩm tối đa của vật rơi rụng

 Quá trình thấm nước của vật rơi rụng theo thời gian

- Dự đoán lượng nước giữ bởi vật rơi rụng

- Đưa ra các đề xuất dựa trên kết quả nghiên cứu

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phưong pháp kế thừa số các liệu thứ cấp:

- Kế thừa các tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước

- Kế thừa các kết quả có sẵn như thống kê về diện tích và phân bố, đặc điểm các quá trình tác động về hiện trạng đối tượng nghiên cứu, tổng hợp số liệu quy hoạch rừng và đất rừng của từng địa phương

- Kế thừa kết quả theo dõi về đặc điểm của nhiệt độ, chế độ mưa tại khu vực nghiên cứu

+ Số lượng ôtc: 3ô/ 1 trạng thái

+ Phân bố: Ô thí nghiệm đặt ngẫu nhiên , đại diện cho từng nhóm thực vật khác nhau, đại diện cho độ dốc, điều kiện thổ nhưỡng khác nhau

3.4.3 Phương pháp thu thập số liệu:

3.4.3.1 Thu thập thông tin về diện tích, phân bố và đặc điểm khu vực

- Thống kê diện tích chủ yếu kế thừa các kết quả đã có như: kết quả kiểm kê phân loại 3 loại rừng đã được tỉnh nghiệm thu

3.4.3.2 Thu thập các chỉ tiêu của thảm thực vật rừng

A Điều tra đất, phân tích các tính chất vật lí hoá học

I Nghiên cứu đất dưới tán rừng

1 Đào và mô tả phẫu diện:

- Số lượng : 1 phẫu diện cho 1 OTC (Cứ một OTC được lập ta tiến

hành đào 1 phẫu diện)