TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
Kiến thức về đất đã được tích lũy từ khi nghề nông bắt đầu phát triển, khi con người chuyển từ việc thu lượm thực vật hoang dại sang trồng trọt Trong quá trình canh tác, nông dân không ngừng quan sát và ghi nhớ các tính chất của đất Những kiến thức này được truyền từ đời này sang đời khác và phát triển cùng với sự tiến bộ của khoa học, từ đó hình thành nên khoa học thổ nhưỡng.
Nghiên cứu và đánh giá đất đã được thực hiện từ lâu, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của khoa học và kỹ thuật Hiện nay, các kết quả và thành tựu trong lĩnh vực này đã được tổng kết và khái quát bởi cộng đồng quốc tế, đặc biệt qua các tổ chức liên hiệp quốc như FAO và UNESCO, trở thành tài sản tri thức chung của nhân loại.
Từ đầu thế kỷ XVIII, Lomonoxop (1711-1765) đã khẳng định rằng đất hình thành từ "những núi đá trọc có rêu xanh", từ đó phát triển thành môi trường cho các loài rêu lớn và thực vật khác Nhận định này chính xác phản ánh quá trình phát triển của đất theo thời gian, chịu ảnh hưởng từ sự tương tác giữa thực vật và đá.
Nhiều nhà khoa học thổ nhưỡng đã phát triển phương pháp nghiên cứu đất và công bố các công trình quan trọng về phân loại đất, tiêu biểu là V.V Docutraev (1846-1903), V.P Wiliam (1863-1939), Kossovic (1862-1915) và K.Kgedroiz (1872-1932).
V.V Docutraev (1979) cho rằng: Đất là vật thể tự nhiên luôn luôn biến đổi, là sản phẩm chung được hình thành dưới tác động tổng hợp của 5 nhân tố hình thành đất: Đá mẹ, khí hậu, định hình, sinh vật và thời gian Trong đó ông đặc biệt nhấn mạnh vai trò của thực vật trong qua trình hình thành đất “nhân
Hai yếu tố chính trong quá trình hình thành đất ở vùng nhiệt đới là thảm thực vật và rừng Thực vật không chỉ tạo ra chất hữu cơ mà còn hình thành mùn khi chúng chết đi Nền tảng khoa học của ngành khoa học đất, như một lĩnh vực tự nhiên, đã được thiết lập từ những công trình cổ điển của Docutraev.
Theo nghiên cứu của S.V.Zon, lượng chất trả lại cho đất khác nhau tùy thuộc vào loại cây trồng, cụ thể là rừng Thông có 4,1 tấn/ha, rừng Vân sam 6,0 tấn/ha và rừng Dẻ 3,9 tấn/ha Bên cạnh đó, tuổi của rừng cũng ảnh hưởng đến khả năng cung cấp dinh dưỡng cho đất; khi tuổi rừng tăng, lượng chất rơi rụng giảm, với rừng 20 tuổi đạt 2,5 tấn/ha, rừng 40 tuổi 2,3 tấn/ha và rừng 100 tuổi chỉ còn 1,3 tấn/ha.
Nghiên cứu về ảnh hưởng của rừng tự nhiên và rừng trồng ở vùng ôn đới đã được thực hiện từ lâu, với nhiều công trình tiêu biểu của các nhà khoa học như Richard (1948, 1959), Zon C.V (1954, 1971), Remezov (1959), và Rodin cùng Bazilevich (1967) Những nghiên cứu này đóng góp quan trọng vào hiểu biết về vai trò của rừng trong hệ sinh thái ôn đới.
A.Giacop (1956) khi nghiên cứu về vai trò của mùn trong đất đối với cây đã kết luận: Ngoài khả năng cung cấp chất dinh dƣỡng cải tạo đất nâng cao độ phì, trong mùn còn có chất quynon có tác dụng kích thích sự tăng trưởng của rễ, do đó ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng
I.V Tiurin (1892-1962) tác giả của nhiều công trình về phát sinh học, địa lý thổ nhưỡng, hóa học đất và nhiều phương pháp phân tích hóa học đất Tiurin đã có cống hiến lớn lao về lĩnh vực chất hữu cơ, nhất là chất mùn của đất Ông cho rằng chất mùn đƣợc hình thành là kết quả của quá trình sinh hóa học phân giải và tổng hợp chất hữu cơ trong đất Đồng thời, ông đã nêu ra phương pháp nghiên cứu chúng
Theo nghiên cứu của Webb và Tracey (1969), sự sinh trưởng của thực vật trong rừng Nula nhiệt đới ở Úc phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đá mẹ và độ ẩm Trong rừng thứ sinh, các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật bao gồm độ dày của tầng đất, thành phần cấp hạt, hàm lượng CaCO3, cũng như mức độ mùn và đạm trong đất (Ngô Đình Quế, 2008).
Nghiên cứu của Ormad và Will về khai thác rừng P Radiata với chu kỳ ngắn đã chỉ ra sự thoái hóa rõ rệt của đất rừng Theo Turvey (1978), việc thay thế rừng tự nhiên bằng P Radiata với chu kỳ 15-20 năm và sản lượng 400m³/ha đã dẫn đến sự giảm độ phì nhiêu của đất do khai thác Thêm vào đó, thảm mục rừng khó phân giải đã làm chậm quá trình quay vòng các chất khoáng trong môi trường này (dẫn theo Phạm Văn Điển).
Năm 1970, Weck.J đã nghiên cứu và cho thấy mối quan hệ giữa sinh trưởng của loài Techtona Grandis tại Su Đăng với một số yếu tố đất: R= 1/3 x
P x S Trong đó R là sinh trưởng hằng năm (m 3 /ha); P là độ dày tầng đất (cm);
S là độ no base (mg/100g)
Nghiên cứu của Chakraborty.R.N và Chakraborty.D (1989) chỉ ra rằng rừng trồng Keo lá tràm có ảnh hưởng tích cực đến tính chất đất qua các tuổi 2, 3, 4 Cụ thể, độ chua của đất giảm từ 5,9 xuống 7,6, khả năng giữ nước tăng từ 22,9% lên 32,7%, chất hữu cơ tăng từ 0,81% lên 2,70%, và hàm lượng đạm tăng từ 0,36% lên 0,50% Đặc biệt, màu sắc của đất cũng chuyển từ nâu vàng sang nâu, cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong độ phì nhiêu của đất.
Nghiên cứu của Morin (Nga) đã chỉ ra rằng, mỗi loại thảm thực vật khác nhau có khả năng cung cấp lượng vật chất hữu cơ cho đất hàng năm rất khác nhau, từ đó ảnh hưởng đến độ phì nhiêu của đất.
Trong lĩnh vực nghiên cứu đất rừng, nhiều tác giả trên thế giới đã thực hiện các công trình sâu sắc Các nhà khoa học như Shosh (1978), Iha.M.N, Pande.P và Rathore (1984), Basu.P.K và Aparajita Mandi (1987), Chakraborty.R.N và Chakraborty.D (1989), Ohta (1993) đã chỉ ra rằng độ phì của đất dưới tán rừng trồng đã được cải thiện đáng kể theo thời gian Đặc biệt, các loài cây khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến độ phì của đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng.
4 khoáng (Bernhard Reversat.F,1993; Trung tâm lâm nghiệp quốc tế (CIFOR), 1998; Chandran.P, Dutta.D.R, Gupta.S.K và Banerjee.S.K, 1988)
Ở Việt Nam
Nghiên cứu đất rừng cho thấy mối quan hệ hữu cơ giữa đất và thảm thực vật, với ảnh hưởng qua lại giữa chúng Việt Nam, nằm trong vùng khí hậu nóng ẩm, có sự phân bố phong phú của thực vật Trước đây, khi rừng còn chiếm diện tích lớn, nhiều loài thực vật nhiệt đới hiện diện khắp nơi Tuy nhiên, tình trạng tàn phá rừng hiện nay đã dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng cho nhiều loài thực vật quý hiếm Dù vậy, thành phần và số lượng thực vật ở Việt Nam vẫn còn đa dạng Độ phì của đất có vai trò quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng của thảm thực vật rừng và cây trồng, đồng thời các thảm thực vật cũng tác động đến độ phì của đất.
5 nhau Vì vậy, duy trì và làm tăng độ phì đất là yếu tố then chốt để làm bền vững tài nguyên đất
Nguyễn Ngọc Bình (1970) đã nghiên cứu sự biến đổi tính chất và độ phì của đất trong quá trình diễn thế thoái hóa và phục hồi rừng ở miền Bắc Việt Nam, cho thấy độ phì đất thay đổi đáng kể tùy thuộc vào từng loại thảm thực vật Nghiên cứu chỉ ra rằng thảm thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ phì của đất.
Sự tác động của con người trong việc chuyển đổi thảm thực vật từ rừng tự nhiên sang rừng trồng đã dẫn đến sự thay đổi về độ phì nhiêu của đất Nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý chỉ ra rằng việc này có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng môi trường và hệ sinh thái.
Nghiên cứu năm 1973 đã chỉ ra rằng việc phá rừng gỗ tự nhiên để trồng rừng Luồng và Tre dẫn đến sự thoái hóa lý tính và chất hữu cơ ở tầng mặt Theo nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý vào năm 1976, sau 10 – 20 năm trồng Bạch đàn liễu và Bạch đàn trắng trên đồi trọc, các tính chất hóa học cơ bản của đất vẫn chưa có sự thay đổi đáng kể Các thí nghiệm theo dõi độ ẩm dưới 3 khu rừng Bạch đàn liễu từ 2 – 8 tuổi cho thấy độ ẩm ở khu rừng Bạch đàn 7 và 8 tuổi khô hơn rõ rệt so với khu 2 tuổi và đất trống đối chứng Tuy nhiên, hiện vẫn chưa có đánh giá chính xác về hiện tượng đất khô do rễ Bạch đàn hút nước hay do bốc hơi vật lý, vì thảm thực bì dưới tán rừng Bạch đàn phát triển kém và thường xuyên bị quét lá.
Ngô Đình Quế (1985) đã nghiên cứu đặc điểm của đất trồng rừng Thông nhựa và ảnh hưởng của rừng đến độ phì đất Sau 8 – 10 năm trồng rừng, tính chất hóa học của đất có thay đổi nhưng không đáng kể, với khả năng tích lũy mùn thấp và độ chua thủy phân tăng Tuy nhiên, lý tính của đất được cải thiện rõ rệt, với độ xốp tăng từ 0 – 4% ở tầng 0 – 20 cm và độ ẩm đất tăng từ 1 – 3% Đỗ Đình Sâm cũng đã nghiên cứu về "Cơ sở sinh thái thổ nhƣỡng đánh giá độ phì của đất rừng Việt Nam", nhấn mạnh mối quan hệ tương hỗ giữa đất và thực vật rừng, cho thấy yếu tố này có ảnh hưởng lớn đến độ phì của đất rừng.
Theo Ngô Văn Phụ (1985), việc phá rừng gỗ tự nhiên để trồng các cây mọc nhanh như Mỡ, Bồ đề, Tre, Diễn sẽ làm biến đổi chất mùn theo hướng Fulvic hóa và khiến chất này dễ bị rửa trôi hơn.
Nghiên cứu của Nguyễn Trường và Vũ Văn Hiển (1997) về ảnh hưởng của thảm thực vật rừng đến tính chất hóa sinh của đất ở Bắc Sơn cho thấy rằng tính chất hóa học của đất thay đổi tùy thuộc vào độ che phủ của thảm thực vật Cụ thể, ở những khu vực có độ che phủ thấp, đất có xu hướng xấu đi với hiện tượng chua hóa, đồng thời tỷ lệ mùn và hàm lượng các chất dễ tiêu như đạm, lân, kali đều thấp hơn nhiều so với đất có độ che phủ tốt.
Nghiên cứu của Nguyễn Minh Thanh (2010) về ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến sự sinh trưởng của Mây nếp (Calamus tetradactylus Hance) tại Hòa Bình và Hà Giang cho thấy rằng, ngoài các yếu tố như độ tàn che, độ dốc, độ cao, lượng mưa và nhiệt độ, một số đặc tính cơ bản của đất như pH, hàm lượng chất hữu cơ (OM%) và đạm dễ tiêu (NH4) cũng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của loài cây này.
Các yếu tố như lân dễ tiêu (P2O5 dt), kali dễ tiêu (K2O dt) và các thành phần dinh dưỡng khác có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng của cây trồng Nghiên cứu cho thấy mối quan hệ giữa các yếu tố này được thể hiện qua phương trình: Di x Li = - 63,624 + 9,6832 pHKCl - 0,2375 OM% + 0,4264 Ndt + 1,32927 P2O5dt - 0,1568.
K2Odt - 0,0243 độ dốc – 1,4335 tàn che + 0,0047 độ cao + 2,6121 nhiệt độ - 0,0015 lƣợng mƣa, với R = 0,99; F= 288,79
Phương trình này được khuyến cáo dùng để phân chia mức độ thích hợp cho loài Mây nếp với những nơi có điều kiện tương tự
Nghiên cứu của Nguyễn Minh Thanh và Dương Thanh Hải (2013) về ảnh hưởng của các tính chất lý hóa học dưới 7 trạng thái thực vật tại xã Vầy Nưa, Đài Bắc, Hòa Bình cho thấy rằng các trạng thái thực vật có tác động rõ rệt đến tính chất lý hóa của đất, đặc biệt là độ pH và hàm lượng chất hữu cơ trong đất.
Nghiên cứu của Nguyễn Minh Thanh và Dương Thanh Hải (2013) về ảnh hưởng của các trạng thái thảm thực vật đến môi trường đất tại xã Vầy Nưa, Đài Bắc, Hòa Bình cho thấy rằng, việc giảm độ tàn che từ 0,7 – 0,8% xuống 0,5 – 0,6% sẽ dẫn đến sự gia tăng xói mòn đáng kể, với mức tăng từ 123,7% đến 149,7% đối với rừng tự nhiên và lên đến 318,5% trong các trường hợp khác.
Tỷ lệ giữ nước hiệu quả từ vật rơi rụng ở trảng cỏ đạt 187,81%, trong khi ở rừng giàu là 320,72%, với lượng nước giữ từ 4,32 đến 2,26 m³/ha, trung bình 11,4 m³/ha tương đương với trận mưa 0,432 đến 2,26 mm Độ xốp đất tăng từ 12,3% đến 14,8% ở rừng tự nhiên, 3,46% ở rừng Luồng, và 1,1% ở trảng cỏ cây bụi Độ ẩm đất thay đổi từ 0,05 đến 0,25%, trong khi độ pH không có sự thay đổi đáng kể Hàm lượng chất hữu cơ ở rừng giàu tăng gần 1%, nhưng ở trảng cây bụi chỉ tăng 0,03% và giảm 0,02% ở trảng cỏ Đạm dễ tiêu giảm 0,39 mg/100g đất ở trảng cỏ, trong khi tăng 1,65 mg ở rừng giàu và 0,14 mg ở rừng Luồng Lượng P2O5 tăng nhiều nhất ở rừng giàu (0,41 mg), tiếp theo là rừng trung bình (0,24 mg) và thấp nhất ở trảng cỏ (0,11 mg) Lượng K2O cao nhất ở rừng trung bình (2,22 mg), tiếp theo là rừng nghèo (2,1 mg), rừng giàu (1,71 mg), và thấp nhất ở trảng cỏ và rừng Luồng (0,05 mg).
Nghiên cứu của Nguyễn Minh Thanh và Hoàng Thị Thu Duyến (2014) về đất dưới tán rừng tự nhiên tại Con Cuông, Nghệ An cho thấy đất ở các trạng thái rừng khác nhau có đặc điểm rõ rệt Độ xốp của đất dao động từ 53,3% đến 58,2%, với độ chua mạnh (pH KCl từ 3,21 đến 4,15) Hàm lượng chất hữu cơ nằm trong khoảng 2,08% đến 2,58%, trong khi đạm tổng đánh giá ở mức trung bình đến giàu (0,12% - 0,19%) Hàm lượng đạm dễ tiêu đạt mức khá đến giàu (7,0 – 9,34 mg/100g đất) và hàm lượng lân từ trung bình đến giàu (3,75 – 5,1 mg/100g đất) Kali ở mức trung bình (4,3 – 6,4 mg/100g đất) và tỷ lệ C/N từ 7,88 đến 10,05.
Nguyễn Minh Thanh, Lê Văn Cường và cộng sự (2017) đã thực hiện nghiên cứu về các tính chất lý hóa của đất dưới tán rừng tại ban quản lý rừng phòng hộ Tân Phú, tỉnh Đồng Nai Nghiên cứu cho thấy ở độ sâu 0 – 40 cm, các tính chất của đất khác nhau rõ rệt giữa ba trạng thái rừng giàu, trung bình và nghèo Cụ thể, độ xốp trung bình dao động từ 56,3 – 60,64%, độ chua ổn định trong khoảng 5,24 – 5,50%, hàm lượng chất hữu cơ ở mức nghèo đến trung bình từ 0,32 – 0,64%, đạm tổng số từ 0,05 – 0,08%, và lân tổng số biên động từ 0,03.
Trữ lượng chất hữu cơ trong đất rừng dao động từ 4,53 đến 15,05 tấn/ha, trong khi trữ lượng đạm biến động từ 0,71 đến 1,88 tấn/ha Hàm lượng đạm dễ tiêu đạt mức trung bình từ 5,37 đến 7,35 mg/100g, trong khi hàm lượng lân dễ tiêu ở mức nghèo đến rất nghèo, chỉ từ 1,13 đến 2,5 mg/100g Hàm lượng kali dễ tiêu dao động từ nghèo đến giàu, với mức từ 2,6 đến 8,37 mg/100g Nghiên cứu cho thấy rằng đặc điểm của trạng thái rừng, lượng vật rơi rung và lớp cây bụi thảm tươi có ảnh hưởng đáng kể đến một số tính chất của đất dưới tán rừng.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Cho biết ảnh hưởng của một số trạng thái thực vật (Trạng thái thực vật
IB, IIIB, rừng trồng Keo tai tƣợng) đến tính chất hóa học cơ bản của đất tại vườn quốc gia Ba Vì – Hà Nội
- Xác định ảnh hưởng của trạng thái thực vật (Trạng thái thực vật IB, IIIB, rừng trồng Keo tai tƣợng) đến tính chất hóa học cơ bản của đất
- Xác định một số tính chất hóa học cơ bản của đất dưới các trạng thái thực vật IB, IIIB, rừng trồng Keo
- Đề xuất một số biện pháp cải thiện tính chất đất, nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu.
Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của khóa luận tập trung vào tính chất đất trong ba trạng thái thực vật khác nhau: trạng thái trảng cây bụi (IB), rừng tự nhiên bị tác động trung bình (IIIB), và rừng trồng Keo tai tượng tại Vườn quốc gia Ba Vì.
Phạm vi nghiên cứu
- Giới hạn về đối tƣợng nghiên cứu:
+ Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tính chất hóa học của đất dưới các trạng thái thực vật khác nhau
+ Chỉ nghiên cứu tính chất hóa học cơ bản ở độ sâu 0 - 20cm
- Giới hạn địa điểm nghiên cứu:
+ Các nội dung nghiên cứu đƣợc tiến hành trong giới hạn khu vực Vườn quốc gia Ba Vì, vị trí cốt 400.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu, khoá luận tiến hành nghiên cứu những nội dung sau:
2.4.1 Đặc điểm lớp thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu
2.4.2 Một số tính chất hóa học cơ bản của đất dưới các trạng thái thực vật khác nhau
- Phản ứng của đất (pHKCl)
- Hàm lƣợng đạm dễ tiêu (NH4 +
- Hàm lƣợng lân dễ tiêu (P 2 O 5 ,mg/100gđ)
- Hàm lƣợng kali dễ tiêu (K2O, mg/100gđ)
2.4.3 Đánh giá ảnh hưởng của trạng thái rừng đến tính chất hóa học của đất
2.4.4 Đề xuất một số biện pháp quản lý và sử dụng đất bền vững
Phương pháp nghiên cứu
2.5.1 Kế thừa có chọn lọc các tài liệu có liên quan
- Các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu
- Các tài liệu liên quan đến địa điểm nghiên cứu
2.5.2 Phương pháp ngoại nghiệp a Thu thập, kế thừa có chọn lọc các tài liệu liên quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu (khí hậu, địa hình, đất, động vật, dân sinh, kinh tế…) b Lập ô tiêu chuẩn
Cơ sở xác định vị trí lập ô tiêu chuẩn cho các trạng thái IB và IIIB (trữ lượng) được thực hiện dựa vào bản đồ hiện trạng của Vườn quốc gia Ba Vì – Hà Nội Việc này nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc quản lý tài nguyên rừng và bảo tồn đa dạng sinh học tại khu vực này.
Để thực hiện sơ thám khu vực nghiên cứu, cần xác lập ô nghiên cứu (OTC) dựa trên sự khác biệt về trạng thái, đảm bảo đại diện cho các thảm thực vật khác nhau Các ô tiêu chuẩn phải tương đồng về độ cao, độ dốc, hướng phơi và đá mẹ hình thành đất Diện tích lập ô tiêu chuẩn được quy định là 1000m² (40 x 25m), với chiều dài bố trí song song với đường đồng mức Mỗi thảm thực vật sẽ có một OTC riêng được thiết lập.
11 c Điều tra sinh trưởng thực vật Ứng với mỗi OTC, tiến hành mô tả tình hình sinh trưởng của thực vật:
- Mô tả sinh trưởng tầng cây cao, tổ thành loài
- Đặc điểm lớp cây bụi thảm tươi
Các số liệu điều tra đƣợc ghi thành bảng, biểu để so sánh d Lấy mẫu đất nghiên cứu
Mẫu đất được thu thập ở độ sâu từ 0 đến 20 cm, sử dụng phương pháp lấy mẫu theo đường chéo của Cộng hòa Đức Mỗi OTC sẽ có tổng cộng 5 mẫu, bao gồm 1 mẫu trung tâm và 4 mẫu ở 4 góc Các mẫu đất được cho vào túi nilon, được đánh số và ghi nhãn, sau đó buộc kín để đem về phân tích tại phòng thí nghiệm Tổng số mẫu phân tích là 15.
2.5.3 Phương pháp nội nghiệp và xử lý số liệu
Mẫu đất được thu thập và hong khô trong bóng râm, thoáng gió, không chứa hóa chất, và cần loại bỏ rễ cây, đá, kết vón cùng các tạp chất khác Sau đó, đất được nghiền nhỏ bằng cối đồng, cối sứ, hoặc máy nghiền mẫu, rồi được rây qua sàng có đường kính 1 mm Đất đã qua rây được bảo quản trong lọ thủy tinh nút nhám rộng miệng hoặc hộp giấy bìa cứng, với nhãn ghi rõ để phục vụ cho việc phân tích các tính chất đất thông thường Đối với mẫu đất phân tích mùn, cần nghiền bằng cối chày sứ và rây qua sàng có đường kính 0,25 mm.
2.5.3.2 Phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm
Tính chất hóa học của đất đã được phân tích tại phòng thí nghiệm của Trung tâm NCTN&BĐKH, khoa Lâm học, trường Đại học Lâm nghiệp bằng các phương pháp chuyên sâu.
- Xác định hàm lượng mùn bằng phương pháp Tiurin
- Xác định pHKCl bằng máy đo pH
- Xác định hàm lƣợng đạm dễ tiêu (NH4 +
) bằng phương pháp Tiurin–Cômônova
- Xác định hàm lượng lân dễ tiêu (P2O5) bằng phương pháp Oniani
- Xác định hàm lượng kali dễ tiêu bằng phương pháp Kiêcxanop
2.5.3.3 Xử lý số liệu nghiên cứu
- Công thức tính hàm lƣợng mùn:
V o : Số muối Morh dùng để chuẩn thí nghiệm trắng
V : Số muối Morh dùng để chuẩn mẫu
N : Nồng độ đương lượng dung dịch muối Morh T: Hệ số điều chỉnh muối Morh
K: Hệ số khô kiệt A: Số gam đất dùng để phân tích
- Công thức tính trữ lƣợng lâm phần rừng
Trong đó: m: Trữ lƣợng gỗ của rừng h vn TB :Chiều cao vút ngọn trung bình f: Hình số (với rừng tự nhiên f = 0,5; rừng trồng f = 0,45)
Để đánh giá đặc điểm định tính và định lượng của đất, cần thực hiện hóa nghiệm phân tích trong phòng thí nghiệm Sử dụng các dụng cụ và hóa chất được chuẩn hóa theo các chỉ tiêu kỹ thuật chính xác là điều cần thiết để xác định tính chất và nguyên tố quan trọng trong nghiên cứu đất.
Sau khi tính toán các số liệu về đất, chúng sẽ được trình bày dưới dạng bảng biểu hoặc biểu đồ thông qua ứng dụng Microsoft Excel.
ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Điều kiện tự nhiên
Vườn quốc gia Ba Vì nằm trên khu vực dãy núi Ba Vì thuộc huyện Ba
Vì với diện tích 10.814,6 ha, cách trung tâm Hà Nội 50 km về phía Tây theo đường quốc lộ 21A và đường 87
Toạ độ địa lý: Từ 20 o 55' đến 21 o 07' vĩ độ Bắc và 105 o 18' đến 105 o 30' kinh độ Đông
Vườn quốc gia Ba Vì tọa lạc trên địa bàn của 5 huyện, bao gồm Ba Vì, Thạch Thất, Quốc Oai thuộc thành phố Hà Nội, cùng với huyện Lương Sơn và Kỳ Sơn thuộc tỉnh Hòa Bình.
+ Phía Bắc giáp các xã Ba Trại, Ba Vì, Tản Lĩnh thuộc huyện Ba Vì – TP
+ Phía Nam giáp các xã Phúc Tiến, Dân Hòa thuộc huyện Kỳ Sơn, xã Lâm Sơn thuộc huyện Lương Sơn tỉnh Hòa Bình
Phía Đông của khu vực giáp ranh với các xã Vân Hòa và Yên Bài thuộc huyện Ba Vì, xã Yên Quang huyện Lương Sơn, cùng với các xã Yên Bình, Yên Trung, Tiến Xuân thuộc huyện Thạch Thất, và xã Đông Xuân huyện Quốc Oai, Thành phố.
+ Phía Tây giáp các xã Khánh Thƣợng, Minh Quang huyện Ba Vì, Hà Nội, và xã Phú Minh huyện Kỳ Sơn, tỉnh Hòa Bình
Vườn Quốc gia Ba Vì được chia làm 3 phân khu chức năng:
+ Phân khu Bảo tồn nghiêm ngặt: 2,140ha từ độ cao cốt 400 trở lên
+ Phân khu phục hồi sinh thái: 4,646ha từ độ cao cốt 100 đến cốt 400 trở lên + Phân khu dịch vụ hành chính: với tổng diện tích 14,144ha dưới cốt 100m
Ba Vì là một khu vực núi trung bình và thấp, nằm gần vùng bán sơn địa Nơi đây nổi bật như một dải núi giữa đồng bằng, cách hợp lưu của sông Đà và sông Hồng chỉ 20 km về phía Nam.
Vườn quốc gia Ba Vì nổi bật với nhiều đỉnh núi cao trên 1000m, bao gồm Đỉnh Vua (1296m), Đỉnh Tản Viên (1227m), Đỉnh Ngọc Hoa (1131m) và Đỉnh Viên Nam (1081m) Ngoài ra, còn có những đỉnh núi thấp hơn như Đỉnh Hang Hùm (776m) và Đỉnh Gia Dê (714m).
Dãy núi Ba Vì bao gồm hai dải dông chính: dải thứ nhất kéo dài 9km theo hướng Đông – Tây từ suối Ổi đến cầu Lặt, đi qua đỉnh Tản Viên và đỉnh Hang Hùm Dải thứ hai dài 11km, chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam từ Yên Sơn qua đỉnh Tản Viên đến núi Quýt, tiếp tục sang Viên Nam tới dốc Kẽm (Hòa Bình).
Ba Vì là một khu vực núi có độ dốc lớn, với sườn phía Tây hướng xuống sông Đà Độ dốc ở đây cao hơn so với sườn Tây Bắc và Đông Nam, tạo nên một địa hình đa dạng và hấp dẫn cho du khách.
Tại độ cao 400m trở lên, độ dốc trung bình đạt 35 độ, với các vách đá lộ ra, khiến việc di chuyển trong Vườn trở nên khó khăn.
Thành phần đá mẹ phân bố trong khu vực Ba Vì rất phong phú và đa dạng gồm các loại đá chính sau:
Đá biến chất phân bố chủ yếu từ Đá Chông đến ngòi Lặt, chiếm phần lớn sườn phía Đông, và còn xuất hiện tại Động Vọng và xóm Sẩm Nhóm đá này chủ yếu bao gồm diệp thạch kết tinh, đá gnai, diệp thạch xerixir, cùng với các lớp quazit.
- Đá vôi: Phân bố ở khu vực núi Chẹ, xóm Mít, suối Mơ và xóm Quýt
- Đá trầm tích phun trào: phân bố ở hầu hết toàn bộ khu vực vườn quốc gia và một số xã vùng đệm
- Đá trầm tích: phân bố ở xã Ba Trại từ suối Đò, cầu gỗ đến Mỹ Khê
Về thổ nhƣỡng: Nền đất chính của dãy núi Ba Vì là phiến thạch sét và sa thạch với các loại đất chính sau:
Đất Feralit màu vàng phân bố chủ yếu ở độ cao trên 1000m, với tầng đất mỏng chứa nhiều đá lẫn và đá lộ đầu, đặc biệt quanh đỉnh Ngọc Hoa Khu vực này thường gặp các loài thực vật như Bách xanh, Thông tre, Chè sim, Thích là dài, Chè, Hồi, Sồi, Dẻ và Đỗ quyên.
Đất Feralit màu vàng nâu hình thành trên đá phiến thạch sét và sa thạch, tập trung ở độ cao từ 100m đến 500m Tầng đất có độ dày từ mỏng đến trung bình, thường chứa nhiều đá lẫn và đá lộ đầu Một số loài thực vật điển hình trong khu vực này bao gồm Trương vân và Cồng sữa.
Đất Feralit màu vàng đỏ hình thành trên các loại đá như phiến thạch sét, sa thạch và phiến thạch mica, thường xuất hiện ở sườn đồi và vùng đồi thấp dưới 500m Mặc dù tầng đất dày, nhưng tỷ lệ mùn lại thấp Thực vật phổ biến trong khu vực này bao gồm trảng cỏ tranh, lau chít, chè vè và cây bụi, chủ yếu do hoạt động làm nương rẫy.
Đất phù sa cổ phân bố dọc ven sông Đà, trải dài qua hai xã Khánh Thượng và Minh Quang, hiện đang đối mặt với tình trạng thoái hóa và bị rửa trôi.
3.1.4.1 Khí hậu Đặc điểm chung của Ba Vì bị chi phối bởi các yếu tố vĩ độ Bắc, cơ chế gió mùa, sự phối hợp giữa gió mùa và vĩ độ tạo nên khí hậu nhiệt đới ẩm với mùa đông lạnh và khô Nhiệt độ bình quân năm trong khu vực là 23,4 0 C Ở vùng thấp: Nhiệt độ tối thấp xuống tới 2,7 0 C Nhiệt độ tối cao lên tới 42 0 C Ở độ cao 400m nhiệt độ trung bình năm 20,6 0 C; từ độ cao 1000m trở lên nhiệt độ chỉ còn 16 0 C; nhiệt độ thấp tuyệt đối có thể xuống 0,2 0 C; nhiệt độ cao tuyệt đối 33,1 0 C Lƣợng mƣa trung bình năm 2,500mm; phân bố không đều trong năm, tập trung nhiều vào tháng 7, tháng 8 Độ ẩm không khí 86,1% Vùng thấp thường khô hanh vào tháng 12, tháng 1 Từ độ cao 400m
Khu vực này có khí hậu đặc trưng với nhiệt độ trung bình trên 16 độ C và không có mùa khô, mùa đông thường có gió Bắc chiếm tần suất trên 40%, trong khi mùa hè có gió Đông Nam với tần suất 25% và hướng Tây Nam Với những đặc điểm này, đây là một địa điểm nghỉ mát lý tưởng và khu du lịch đầy tiềm năng nhưng vẫn chưa được khai thác.
Hệ thống sông suối trong khu vực chủ yếu bắt nguồn từ thượng nguồn núi Ba Vì và núi Viên Nam, với các suối lớn và dòng nhánh chảy theo hướng Bắc và Đông Bắc, là phụ lưu của sông Hồng Phía Tây khu vực có các suối ngắn và dốc hơn, cũng là phụ lưu của sông Đà, thường gây lũ vào mùa mưa Vào mùa khô, các suối nhỏ thường cạn kiệt Những suối chính trong khu vực bao gồm suối Cái, suối Mít, suối Ninh, suối Yên Cư, và suối Bơn.
Điều kiện kinh tế xã hội
Dân cư trong khu vực đến tháng 12/2007 có 20,569 hộ; 89.981 người
Mật độ dân số trung bình trong khu vực đạt 221 người/km², với sự phân bố không đồng đều giữa các xã Cụ thể, xã Ba Vì có mật độ dân số thấp nhất là 75 người/km², trong khi xã Ba Trại ghi nhận mật độ cao nhất.
Trong khu vực, có bốn dân tộc sinh sống: Mường, Kinh, Dao và Thái Cộng đồng dân tộc Mường chiếm đa số với 69.547 người, tương đương 77,3%, trong khi dân tộc Kinh chiếm 20,4%, dân tộc Dao 2,15% và dân tộc Thái 0,15% Sự đa dạng dân tộc này không ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực.
Trong khu vực điều tra, tỷ lệ hộ nghèo là 10,31%, với 2.121 hộ nghèo Xã Khánh Thượng có tỷ lệ hộ nghèo cao nhất (19,6% - 323 hộ), trong khi xã Đông Xuân có tỷ lệ thấp nhất (1,8% - 28 hộ) Tỷ lệ hộ khá và giàu trung bình đạt 14,87%, cho thấy sự chênh lệch tích cực so với hộ nghèo, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế và xã hội trong khu vực.
Tổng số lao động là 51.558 người, chiếm 57,33% dân số toàn khu vực
Trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp, có 46.582 lao động, chiếm 90,35% tổng số lao động Năng suất lao động trong khu vực này thấp do phụ thuộc vào thời tiết, dẫn đến mức sống trung bình của đa số dân cư trong vùng chỉ ở mức khiêm tốn.
Lao động trong các lĩnh vực khác chỉ chiếm 9,65%, chủ yếu là dịch vụ buôn bán nhỏ và nghề thủ công như làm chuỗi đót, dẫn đến thu nhập không cao, chỉ đủ để đảm bảo đời sống hàng ngày Mặc dù lao động trong nông, lâm nghiệp chiếm ưu thế, nhưng thiếu ngành nghề phụ để tăng thu nhập Điều này khiến một số lao động dư thừa trong những tháng nông nhàn đã tác động trực tiếp đến Vườn quốc gia Ba Vì.
Cơ sở hạ tầng tại vùng đệm rất thuận lợi với các xã có đường liên xã được trải nhựa, cho phép xe ô tô tiếp cận trung tâm xã Tuy nhiên, đường từ trung tâm xã đến các thôn vẫn là đường cấp phối và đường đất.
Công tác tuyên truyền giáo dục hiệu quả của cán bộ cơ sở đã nâng cao ý thức bảo vệ rừng và môi trường sinh thái trong cộng đồng, dẫn đến việc không còn hiện tượng đốt rừng hay làm rẫy Tài nguyên rừng hiện đang được duy trì và phát triển tốt, với lực lượng lao động dồi dào sẵn sàng tham gia vào các hoạt động nhận khoán, bảo vệ, khoanh nuôi và trồng rừng Các chương trình dự án của Chính phủ như 327/CP, 661/CP và 134/CP đã góp phần quan trọng trong việc bảo vệ và phát triển rừng.
Trong suốt 21 năm qua, điều kiện cơ sở hạ tầng đã được cải thiện đáng kể, góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành lâm nghiệp Người dân đã tích lũy nhiều kinh nghiệm trong nghề lâm nghiệp và nâng cao ý thức bảo vệ rừng, từ đó tạo ra những bước tiến tích cực trong quản lý và bảo tồn tài nguyên rừng.
Khu vực Vườn Quốc gia Ba Vì chủ yếu là người dân tộc thiểu số, trong đó dân tộc Mường chiếm 77,3% dân số Trình độ dân trí thấp và tập quán canh tác lạc hậu khiến đời sống người dân phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp, dẫn đến thu nhập thấp và thiếu vốn đầu tư Hệ thống cơ sở hạ tầng như giao thông, thủy lợi, nhà văn hóa và chợ đều thiếu thốn, cùng với việc thiếu các phương tiện truyền thông Đội ngũ cán bộ chuyên môn yếu cũng là một trở lực lớn cho quá trình hội nhập và phát triển của khu vực.
3.2.3 Kinh tế (số liệu hết năm 2010):
- Sản xuất nông lâm nghiệp thủy sản theo giá trị tăng thêm đạt 1,662 tỷ đồng, tăng 24,2% so với cùng kỳ Nông nghiệp với hai sản phẩm đặc trƣng Ba
Vì đó là Chè sản lượng đạt 12,800 tấn/năm và sản lượng sữa tươi đạt 9,750 tấn/năm
Giá trị tăng thêm trong sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp đạt 340 tỷ đồng, tăng 34% so với cùng kỳ năm trước Huyện hiện có hai cụm công nghiệp là Cam Thượng và Đồng Giai tại xã Vật Lại, cùng với 12 làng nghề đang hoạt động hiệu quả.
Dịch vụ du lịch tại Ba Vì ghi nhận giá trị tăng thêm đạt 1,803 tỷ đồng, tăng 48,4% so với cùng kỳ năm trước Doanh thu từ du lịch đạt 70 tỷ đồng, thu hút 1,5 triệu lượt khách đến tham quan Huyện hiện có 15 đơn vị hoạt động kinh doanh du lịch, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương.
Chính sách xã hội đã tập trung vào việc tạo ra 10.750 việc làm mới cho lao động, đồng thời chú trọng đến sự nghiệp giáo dục với 18 trường đạt chuẩn quốc gia Trong lĩnh vực y tế, 23/31 trạm đã có bác sỹ, và 30/31 xã đạt tiêu chuẩn quốc gia về y tế, phản ánh nỗ lực cải thiện đời sống cho nông dân và cộng đồng nông thôn.
Về văn hóa đã có 96 làng và 45 cơ quan đạt danh hiệu văn hóa, TDTT tiếp tục phát triển
KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
Tình hình sinh trưởng của một số trạng thái thực vật
4.1.1 Sinh trưởng của tầng cây cao a Tổ thành loài thực vật
Tổ thành thực vật rừng phản ánh thành phần và tỉ lệ các loài tham gia cấu tạo rừng, được biểu thị qua công thức tổ thành Công thức này cũng cho thấy mức độ đa dạng thực vật và ưu thế sinh thái của chúng Kết quả nghiên cứu về tổ thành rừng tầng cây cao trong trạng thái IIIB đã được trình bày như sau:
12Mo + 7,33TR + 4K + 2,67Tn + 2,67Na + 2,67De + 2,67Bs + 2So +
1,33Bu + 1,33So + 1,33Rr + 0,67Ga + 0,67Mq + 0,67Ng + 0,67Vs
Mo (Mỡ), TR (Trám), K (Kháo), Tn (Thành ngạnh), Na (Ngát), De (Dẻ), Bs soi, So (Sồi xanh), Bu (Bứa), Rr (Ràng ràng), So (Sồi), Ga (Găng), Mq (Mùng quân), Ng (Ngõa lông), Vs (Vỏ sạn) là các từ viết tắt đại diện cho những loại cây và sản phẩm tự nhiên phong phú trong hệ sinh thái Việt Nam Những loại cây này không chỉ mang lại giá trị kinh tế mà còn góp phần bảo tồn đa dạng sinh học.
Trạng thái rừng thuần loài hiện tại chưa xác định rõ công thức tổ thành, vì rừng chỉ bao gồm một loài cây duy nhất là Keo tai tượng Bên cạnh đó, tình hình sinh trưởng của tầng cây cao cũng cần được chú ý để đánh giá sức khỏe và phát triển của hệ sinh thái rừng này.
Sinh trưởng của tầng cây cao là yếu tố quan trọng phản ánh năng suất của rừng, theo kết quả điều tra ta có bảng sau:
Bảng 4.1: Biểu tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao
Theo điều tra thực tế và số liệu tính toán từ bảng 4.1, trạng thái IIIB có đường kính ngang ngực trung bình là 20,74 cm, trong khi keo tai tượng đạt 23,33 cm Đường kính ngang ngực là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá sinh trưởng của cây.
Trọng lượng phản ánh sức sinh trưởng và khả năng tăng sinh khối của cây rừng, đồng thời cho thấy khả năng thích ứng của cây với điều kiện lập địa và hoàn cảnh sống của chúng.
Sinh trưởng chiều cao là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh tốc độ phát triển của cây rừng, bên cạnh sinh trưởng đường kính Chỉ tiêu này không chỉ giúp xác định trữ lượng của cây rừng mà còn là cơ sở để đánh giá nhanh phẩm chất cây trồng, vì nó thể hiện khả năng tận dụng điều kiện lập địa Đặc biệt, trong mối quan hệ giữa sinh trưởng của cây rừng và các tính chất đất, cần chú trọng đánh giá mức độ sinh trưởng chiều cao Trạng thái IIIB chiều cao đạt mức lớn nhất là 17,58m, trong khi sinh trưởng chiều cao vút ngọn của Keo tai tượng là 15,58m.
4.1.2 Tình hình sinh trưởng cây bụi thảm tươi
Cây bụi thảm tươi và thảm mục đóng vai trò quan trọng trong quần xã thực vật rừng, góp phần hình thành đất qua vật rơi rụng và hoạt động của bộ rễ Chúng làm phong phú thành phần động vật và vi sinh vật trong đất, đồng thời tham gia vào quá trình hình thành mùn nhờ sự phân hủy của thảm mục Bên cạnh đó, cây bụi thảm tươi và thảm mục còn ảnh hưởng đến tiểu tuần hoàn vật chất trong rừng.
Nghiên cứu về cây bụi thảm tươi và thảm mục là một phần quan trọng trong khóa luận Đặc điểm của lớp cây bụi thảm tươi cùng với vật rơi rụng dưới rừng được trình bày chi tiết trong bảng 4.2.
Bảng 4.2 Tình hình sinh trưởng của cây bụi thảm tươi tại khu vực nghiên cứu
Trạng thái OTC Loài cây bụi thảm tươi
Chiều cao bình quân (m) Độ che phủ (%)
IB 1 Cỏ lá tre, guột, lấu… 0,3 90
IIIB 2 Dong giềng, ớt sừng, dây cậm cang, guột, lấu, dương xỉ, lau… 1,6 80 Keo 3 Có lá tre, cỏ gà, dương xỉ, guột… 0,5 65
Mức độ che phủ của cây bụi thảm tươi trong khu rừng đạt khoảng 70%, cho thấy sự phân bố khá đồng đều Lớp cây bụi thảm này ít chịu tác động từ các yếu tố bên ngoài, cho thấy tính ổn định của hệ sinh thái trong khu vực.
Trong khu vực điều tra, cây bụi có chiều cao bình quân 0,3m và độ che phủ đạt 90% Trạng thái IIIB cho thấy sự sinh trưởng rất tốt với các loài như dong giềng, ớt sừng, dây cậm cang, guột, lấu và dương xỉ, chiều cao trung bình đạt 1,6m và độ che phủ phân bố đều Trong khi đó, ở trạng thái Keo, cây bụi thảm tươi có sinh trưởng trung bình với các loài cỏ lá tre, cỏ gà, cỏ rác và dương xỉ, chiều cao trung bình chỉ 0,5m và độ che phủ khoảng 65%, phân bố không đều.
Kết quả nghiên cứu một số tính chất hóa học đất
4.2.1 Phản ứng của đất (pH KCl )
Phản ứng của đất là yếu tố quan trọng phản ánh độ phì nhiêu của đất, ảnh hưởng đến các quá trình sinh, lý hóa trong đất và tác động trực tiếp đến sự sinh trưởng của cây trồng qua việc hấp phụ chất dinh dưỡng Nghiên cứu phản ứng đất có ý nghĩa lớn trong việc đánh giá đất hiện tại, giúp lựa chọn loài cây phù hợp với tính chất đất Kết quả nghiên cứu về phản ứng của đất được thể hiện qua bảng 4.3.
Bảng 4.3 Phản ứng pH KCl của đất tại khu vực nghiên cứu
Trạng thái TT mẫu pH KCl Đánh giá
Trạng thái trảng cỏ (IB)
Trạng thái rừng trồng Keo tai tƣợng
Trạng thái rừng tự nhiên bị tác động trung bình (IIIB)
*Nhận xét: Từ bảng 4.3 cho thấy trị số pHKCl là tương đối thấp, dao động từ 3,48 – 3,66 Điều đó chứng tỏ đất ở khu vực nghiên cứu khá chua
Độ chua của đất được đánh giá qua pH KCl tại ba trạng thái khác nhau: rừng tự nhiên có pH cao nhất là 3,66, tiếp theo là trảng cỏ với pH 3,54, và thấp nhất là rừng Keo tai tượng với pH 3,48 Điều này cho thấy rằng đất ít bị tác động và có độ che phủ lớn sẽ có pH KCl cao hơn, tức là ít chua hơn Ngược lại, đất bị tác động nhiều và có độ che phủ thấp sẽ có pH KCl thấp hơn, dẫn đến tình trạng đất chua.
Sự khác nhau về giá trị pHKCl giữa các trạng thái đƣợc thể hiện qua hình 4.1
Hình 4.1: Độ chua pH KCl ở dưới các trạng thái thảm thực vật
Mùn là sản phẩm hữu cơ cao phân tử phức tạp, được hình thành từ quá trình phân hủy xác hữu cơ trong đất nhờ hoạt động của vi sinh vật Trong điều kiện nhiệt đới, mùn đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường độ phì nhiêu của đất.
Mùn là nguồn dự trữ dinh dưỡng quan trọng cho đất, cung cấp chất bổ sung cho cây trồng và ảnh hưởng tích cực đến cấu trúc đất Nhờ vào mùn, tỷ lệ không khí và nước trong vùng rễ được cải thiện, giúp nước di chuyển dễ dàng hơn trong đất và tăng khả năng giữ nước.
Hàm lượng mùn trong đất không chỉ tăng cường số lượng vi sinh vật, bao gồm cả vi sinh vật có lợi, mà còn kích thích hạt nảy mầm và thúc đẩy sự phát triển của cây trồng Mùn giúp chuyển đổi lân và các hợp chất từ lân khó tan thành dạng dễ tan, đồng thời giảm độc tố cho cây, nâng cao mức độ bão hoà base và tính đệm cho đất Đất giàu mùn sẽ cải thiện rõ rệt các tính chất của đất.
Kết quả nghiên cứu về hàm lượng mùn trong đất dưới các trạng thái thực vật khác nhau đƣợc trình bày ở bảng 4.4:
Bảng 4.4 Hàm lượng mùn dưới các trạng thái thực vật khác nhau tại khu vực nghiên cứu
Trạng thái TT mẫu Hàm lƣợng mùn
Trạng thái trảng cỏ, cây bụi (IB)
Trạng thái rừng tự nhiên bị tác động trung bình (IIIB)
* Nhận xét: Từ bảng trên cho thấy hàm lƣợng mùn trung bình dao động từ
Hàm lượng mùn trong các trạng thái sinh thái khác nhau dao động từ 3,64% đến 6,27% Cụ thể, trạng thái trảng cỏ và cây bụi có hàm lượng mùn cao nhất, đạt 6,27%, thuộc mức giàu mùn Ngược lại, trạng thái rừng tự nhiên bị tác động có hàm lượng mùn thấp nhất, chỉ 3,64%, nằm trong mức trung bình, trong khi đó, rừng trồng Keo tai có hàm lượng mùn không được đề cập rõ ràng.
27 tƣợng hàm lƣợng mùn ở mức khá (4,33%) Thứ tự giảm dần của hàm lƣợng mùn như sau: IB > rừng trồng > IIIB tương ứng với 6,27% > 4,33% > 3,64%
Sự khác nhau trên đƣợc thể hiện ở hình 4.4:
Hình 4.2 Hàm lượng mùn dưới các trạng thái thực vật
Kết quả so sánh cho thấy hàm lượng mùn ở các loại rừng có sự khác biệt rõ rệt, chủ yếu do tác động của con người như đi lại, phát dọn thực bì và chặt phá Địa hình và độ dốc cũng ảnh hưởng đến hàm lượng mùn; nơi có độ dốc lớn thường có hàm lượng mùn thấp hơn, trong khi vùng bằng phẳng có hàm lượng mùn cao hơn Sự ưu thế về lượng mùn ở trạng thái trảng cỏ cây bụi là do vòng đời ngắn của chúng, dẫn đến việc trả lại xác thực vật như cành và lá rụng đều đặn hơn so với rừng cây gỗ Mặc dù tại trạng thái rừng IIIB có sự tác động của con người không nhiều, nhưng vẫn ảnh hưởng đến hàm lượng mùn, vốn chịu tác động từ hàm lượng chất hữu cơ và các yếu tố con người, khiến nó luôn thay đổi và không ổn định.
4.2.3 Hàm lượng các chất dễ tiêu
Trong đất, ba yếu tố quan trọng nhất đối với sự sinh trưởng và phát triển của thực vật là đạm (N), lân (P) và kali (K) Những yếu tố này quyết định năng suất cây trồng và độ phì nhiêu của đất Tuy nhiên, các nguyên tố này không phải lúc nào cũng tồn tại ở dạng sẵn có cho cây trồng hấp thụ.
28 yếu tố dễ tiêu trong đất luôn biến đổi do tác động của môi trường như mưa, nhiệt độ và độ ẩm Ngoài ra, hoạt động của con người như chặt phá, phát dọn thực bì và đốt cháy cũng ảnh hưởng đến sự biến đổi này Hơn nữa, sự hoạt động của vi sinh vật trong đất và các quá trình sinh hóa diễn ra cũng góp phần vào sự thay đổi của các yếu tố này.
Kết quả nghiên cứu về các chất dinh dƣỡng dễ tiêu của đất đƣợc ghi lại trong bảng 4.5:
Bảng 4.5 Hàm lƣợng chất dễ tiêu trong đất tại khu vực nghiên cứu
Trạng thái Thứ tự mẫu
Chất dễ tiêu (mg/100gđ)
Trảng cỏ, cây bụi (IB)
Rừng trồng Keo tai tƣợng
Rừng tự nhiên bị tác động trung bình (IIIB)
4.2.3.1 Hàm lượng đạm dễ tiêu (NH 4 + ) Đạm là nguyên tố đa lƣợng đối với cây trồng Thực vật có thể sử dụng đạm ở dạng NH 4 + , NO3
Sự phân giải các hợp chất hữu cơ chứa đạm tạo ra NH4, trong khi NO2 gần như không tồn tại trong đất, khiến thực vật chủ yếu sử dụng đạm ở dạng NH4.
Ion NO3- hầu như không bị hấp phụ vào đất, điều này giúp cây dễ dàng sử dụng chúng hơn Trong khi đó, một số ion khác lại bị hấp phụ mạnh, làm giảm khả năng hấp thu của cây.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất ở khu vực nghiên cứu rất thấp, dao động từ 2,10 – 2,54 mg/100gđ, với rừng trồng Keo tai tượng có hàm lượng cao nhất (2,54 mg/100gđ), tiếp theo là trạng thái cỏ và cây bụi IB (2,31 mg/100gđ) và thấp nhất là trạng thái IIIB (2,10 mg/100gđ) Thứ tự giảm dần là: Rừng trồng Keo > Trảng cỏ, cây bụi IB > Rừng tự nhiên bị tác động IIIB Sự khác biệt về hàm lượng mùn Kononoa Tiurin giữa các trạng thái thực vật cho thấy rừng trồng Keo lá tràm có hàm lượng đạm dễ tiêu cao nhất nhờ vào đặc điểm cây lá rộng thường xanh, bộ rễ khỏe và sự tích tụ vật chất hữu cơ, tạo điều kiện cải tạo đất tốt và duy trì độ ẩm thích hợp.
Hình 4.3 Hàm lượng đạm trung bình dưới các trạng thái thực vật
Hình 4.3 cho thấy sự chênh lệch hàm lượng đạm phụ thuộc vào hàm lượng các chất hữu cơ khác nhau ở các vị trí khác nhau Hoạt động của con người và vi sinh vật trong đất cũng ảnh hưởng đến sự biến đổi hàm lượng đạm, dẫn đến những thay đổi đáng kể tại các khu vực khác nhau.
4.1.3.2 Hàm lượng lân dễ tiêu (P 2 O 5 )
Lân là một yếu tố thiết yếu cùng với đạm, đóng vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng Đặc biệt, lân ảnh hưởng lớn đến quá trình ra hoa và kết quả của cây Khi thiếu lân, cây sẽ sinh trưởng chậm lại và quá trình ra hoa, kết quả cũng bị ảnh hưởng tiêu cực.
IB Rừng trồng Keo IIIB
Đất có độ màu mỡ cao thường chứa nhiều lân, tồn tại dưới dạng hữu cơ và khoáng với độ hòa tan khác nhau Lân dễ tiêu là dạng lân hòa tan trong dung dịch đất, cung cấp trực tiếp cho cây trồng Việc xác định lân dễ tiêu trong đất rất quan trọng để đánh giá khả năng cung cấp lân cho cây trồng từ từng loại đất.
Ảnh hưởng của trạng thái rừng đến tính chất hóa học của đất
Nghiên cứu cho thấy thực vật có ảnh hưởng lớn đến đặc tính và tính chất của đất Đất cung cấp nước, khoáng chất và dinh dưỡng cho thực vật, trong khi thực vật lại bảo vệ và cải tạo đất, đồng thời trả lại dinh dưỡng qua vật rơi rụng hàng năm Mỗi loại rừng tạo ra đất với độ phì khác nhau do lượng vật rơi rụng khác nhau Bên cạnh thực vật, đá mẹ cũng ảnh hưởng đến các tính chất của đất, nhưng vai trò của chúng có thể thay đổi tùy theo từng chỉ tiêu Đá mẹ là nguồn gốc cố định, trong khi thực vật tác động trực tiếp đến khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất cho cây rừng Do đó, cần có biện pháp sinh thái phù hợp để nâng cao mối quan hệ giữa rừng và đất rừng.
Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa học của đất cho thấy sự ảnh hưởng rõ rệt của các trạng thái thực vật khác nhau đến tính chất hóa học của đất Biểu tổng hợp này đánh giá mối liên hệ giữa các trạng thái rừng và các chỉ tiêu hóa học, từ đó cung cấp cái nhìn sâu sắc về tác động của thực vật lên đất.
Bảng 4.6 Bảng tổng hợp đánh giá ảnh hưởng của các trạng thái rừng đến tính chất hóa học của đất
Chỉ tiêu Trạng thái IB Rừng trồng Keo Trạng thái IIIB pH KCl Chua nhiều Chua nhiều Chua nhiều
Mùn Giàu Khá Trung bình Đạm dễ tiêu Nghèo Nghèo Nghèo
Lân dễ tiêu Rất nghèo Rất nghèo Rất nghèo
Kali dễ tiêu Nghèo Nghèo Nghèo
*Nhận xét: Từ bảng trên, ta thấy giữa các trạng thái rừng thì tính chất đất rất khác nhau do các loài thực vật tác dụng vào đất
Khu vực nghiên cứu cho thấy các trạng thái rừng có độ chua cao, dẫn đến đất trở nên chua nhiều Quá trình chua hóa đất gây ra sự trao đổi cation hấp thụ bởi khoáng sét với ion H+, đồng thời cũng làm cho chúng bị rửa trôi Hơn nữa, axit hóa đất là một yếu tố quan trọng thúc đẩy quá trình phong hóa khoáng.
Sét 33 giải phóng ion độc hại như Al 3+, một thành phần chính trong silicat đất, cho thấy thực vật rừng chưa cải thiện tốt tính chua của đất.
Trạng thái IB và rừng trồng Keo có hàm lƣợng mùn khá cao Trạng thái
Rừng trồng Keo tai tượng có khả năng trả lại đất lượng chất hữu cơ cao nhờ vòng đời ngắn của cây bụi và trảng cỏ Loài cây này có bộ rễ khỏe và nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm, cùng với lượng vật rơi rụng hàng năm phong phú, giúp cải tạo đất rõ rệt Bộ lá dày phân hủy chậm thành mùn, giữ nước mưa ngấm dần vào đất, tạo độ ẩm lý tưởng Tuy nhiên, ở trạng thái rừng IIIB, tác động của con người, dù không nhiều, vẫn ảnh hưởng đến hàm lượng mùn Hàm lượng mùn biến động theo hàm lượng chất hữu cơ và các yếu tố tác động từ con người, do đó không ổn định.
Hàm lượng đạm, lân và kali dễ tiêu trong đất thấp, mặc dù các nguyên tố như nitơ, photpho và kali có thể tồn tại nhiều, nhưng chỉ một phần nhỏ là ở dạng dễ tiêu cho thực vật Các vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình cố định đạm và khoáng hóa, chuyển hóa các dạng không sử dụng được thành dạng mà cây có thể hấp thụ Tại khu vực nghiên cứu, hàm lượng chất dễ tiêu mà cây sử dụng mạnh, trong khi các dạng chưa hòa tan và không sử dụng được vẫn còn lại, có thể là nguyên nhân khiến các trạng thái rừng có hàm lượng chất dễ tiêu rất thấp.
Đất dưới các trạng thái thực vật khác nhau ảnh hưởng đến tính chất hóa học của đất một cách không đồng nhất Theo Ngô Văn Phụ (1985), việc phá rừng gỗ tự nhiên để trồng cây mọc nhanh dẫn đến sự biến đổi chất mùn theo hướng Fulvic hóa, làm tăng khả năng rửa trôi và gây tác động xấu đến môi trường đất so với các trạng thái thực vật tự nhiên Đất rừng tự nhiên có ảnh hưởng tích cực hơn đến tính chất đất so với đất rừng trồng, với các trạng thái thực vật tự nhiên giúp tăng hàm lượng mùn Tuy nhiên, độ chua và lượng chất dễ tiêu trong đất vẫn chưa được cải thiện nhiều Đất ở trạng thái IIIB có thể được cải thiện nếu hạn chế tác động của con người lên rừng, giúp phục hồi tầng tán.
Tăng cường độ tàn che và độ che phủ của rừng, cùng với việc cải thiện thảm thực vật tươi và mục, sẽ giúp cải thiện chất lượng đất Điều này không chỉ bảo vệ đất mà còn hạn chế hiện tượng xói mòn và rửa trôi các chất dinh dưỡng, góp phần duy trì sự bền vững của hệ sinh thái.
Đề xuất biện pháp tác động
Các cấp quản lý đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ rừng thông qua việc thực hiện hiệu quả công tác quản lý Họ cần tích cực tuyên truyền và vận động cộng đồng tham gia vào công tác bảo vệ rừng, đồng thời ngăn chặn các hoạt động có thể gây hại đến rừng và đất rừng.
Cần mở rộng tuyên truyền cho người dân vùng đệm về các chính sách và luật đất đai, cùng với các văn bản quy định liên quan đến quản lý và sử dụng đất đai.
Hàm lượng chất dễ tiêu tại khu vực nghiên cứu rất thấp, vì vậy cần bón phân có hàm lượng N, P, K dễ tiêu để nhanh chóng bổ sung chất dinh dưỡng cho đất Tuy nhiên, để đảm bảo tính bền vững, cần tạo điều kiện thuận lợi như bảo vệ lớp phủ mặt đất nhằm tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất một cách tự nhiên.
Để bảo vệ tài nguyên rừng hiện có, cần duy trì và bảo vệ các loài cây gỗ, cây tái sinh, cùng với thảm thực vật như cây bụi và thảm mục Những biện pháp này không chỉ giúp nâng cao độ che phủ đất mà còn cải thiện độ phì nhiêu của đất, đồng thời giảm thiểu xói mòn bề mặt đất.
Khoanh nuôi nhằm thúc đẩy tái sinh tự nhiên cho trạng thái IB và IIIB có thể kết hợp trồng thêm cây bản địa chất lượng cao, sinh trưởng tốt và phù hợp với từng loại rừng Điều này giúp tăng cường độ tàn che và độ che phủ mà không làm ảnh hưởng đến cấu trúc rừng và đất rừng.
Trong việc chăm sóc rừng trồng Keo tai tượng, cần thực hiện phát dọn thực bì qua nhiều giai đoạn và áp dụng hình thức phát theo băng chừa so le Việc này giúp bảo vệ cây bụi và thảm thực vật tươi bên dưới, tránh tình trạng phát dọn đồng loạt.
20 cm và vật rơi rụng dưới nền rừng, đây là nguồn cung cấp dinh dưỡng lớn cho đất
Để quản lý rừng bền vững, cần thực hiện đánh giá tổng hợp về hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường của các trạng thái rừng Bên cạnh ý nghĩa sinh thái, việc nâng cao các chức năng có lợi khác của khu vực nghiên cứu cũng rất quan trọng.
