Nghiên cứu sự thay đổi môi trường đất dưới các quần xã rừng trồng và rừng tự nhiên ở hai phường Duyên Hải và Bắc Cường, thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai

Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số tính chất lý, hóa học cơ bản của đất trong mối quan hệ với một số quần xã thực vật chọn nghiên cứu m

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM



NGUYỄN ĐẠI DƯƠNG

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI MÔI TRƯỜNG ĐẤT

DƯỚI CÁC QUẦN XÃ RỪNG TRỒNG VÀ RỪNG TỰ NHIÊN Ở HAI PHƯỜNG DUYÊN HẢI VÀ BẮC CƯỜNG THÀNH PHỐ

LÀO CAI, TỈNH LÀO CAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN – 2014

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM



NGUYỄN ĐẠI DƯƠNG

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI MÔI TRƯỜNG ĐẤT

DƯỚI CÁC QUẦN XÃ RỪNG TRỒNG VÀ RỪNG TỰ NHIÊN Ở HAI PHƯỜNG DUYÊN HẢI VÀ BẮC CƯỜNG THÀNH PHỐ

LÀO CAI, TỈNH LÀO CAI

Chuyên ngành: Sinh thái học

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các tài liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa từng ai công bố trong bất kỳ công trình nào

Thái Nguyên, tháng 05 năm 2014

PGS.TS Lê Ngọc Công

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Khoa học và Kỹ thuật, Viện Hóa Học đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Thống Kê và UBND tỉnh Lào Cai, Trung tâm Khí tượng - Thủy văn tỉnh Lào Cai và bạn bè đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong thời gian học tập, nghiên cứu khoa học

Tôi cũng xin cảm ơn Sở KH&CN tỉnh Lào Cai đã tạo điều kiện giúp

đỡ tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu khoa học tại trường

OTC : Ô tiêu chuẩn

PTNT : Phát triển Nông thôn

RBĐ : Rừng Bạch đàn

RMO : Rừng Mỡ

RPH : Rừng phục hồi

T : Thân thảo

TĐT : Tuyến điều tra

UBND : Ủy ban nhân dân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Phân loại mức độ xói mòn đất 28

Bảng 4.1: Thành phần loài thực vật tại khu vực nghiên cứu 32

Bảng 4.2 Thành phần dạng sống thực vật tại các quần xã nghiên cứu 48

Bảng 4.3: Đặc điểm cấu trúc hình thái của các quần xã tại các điểm nghiên cứu 51

Bảng 4.4.Tổng hợp về thành phần loài, dạng sống, cấu trúc tầng và độ che phủ của các quần xã nghiên cứu 56

Bảng 4.5 Một số tính chất lý học của đất trong các quần xã nghiên cứu 59

Bảng 4.6 Thành phần cơ giới đất ở các quần xã nghiên cứu 62

Bảng 4.7 Một số tính chất hóa học của đất dưới các quần xã nghiên cứu 63

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

v

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Sơ đồ khái quát nội dung nghiên cứu 24

Hình 4.1 Sự biến đổi độ chua pH(KCl) ở các quần xã nghiên cứu 64

Hình 4.2 Sự biến đổi của hàm lƣợng mùn ở các quần xã nghiên cứu 65

Hình 4.3 Hàm lƣợng đạm tổng số (%) ở các quần xã nghiên cứu 66

Hình 4.4: Hàm lƣợng lân dễ tiêu ở các quần xã nghiên cứu 67

Hình 4.5 Hàm lƣợng kali dễ tiêu ở các quần xã nghiên cứu 68

Hình 4.6 Hàm lƣợng Ca++ ở các điểm nghiên cứu 69

Hình 4.7 Hàm lƣợng Mg++ ở các điểm nghiên cứu 70

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vi

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt iii

Danh mục các bảng iv

Danh mục các hình v

Mục lục vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Đóng góp mới của luận văn 3

Chương 1.TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật 4

1.1.1 Nghiên cứu về thành phần loài 4

1.1.2 Nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật 6

1.2 Nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa thảm thực vật và đất 9

1.2.1 Nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm thực vật 9

1.2.2 Nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất 11

1.2.3 Nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật 13

Chương 2.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 16

2.1 Khái quát điều kiện tự nhiên và kinh tế vùng nghiên cứu 16

2.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới hành chính 16

2.1.2 Địa hình 18

2.1.3 Khí hậu 19

2.1.4 Đất đai 20

2.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 21

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

vii

2.2.1 Dân số, dân tộc 21

2.2.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội 22

Chương 3.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

3.1 Đối tượng nghiên cứu 23

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 23

3.3 Nội dung nghiên cứu 23

3.3.1 Về thành phần thực vật 23

3.3.2 Về môi trường đất 23

3.4 Phương pháp nghiên cứu 24

3.4.1 Phương pháp điều tra 24

3.4.2 Phương pháp thu mẫu 25

3.4.2.1 Thu mẫu thực vật 25

3.4.2.2 Thu mẫu đất 26

3.4.3 Phương pháp phân tích mẫu 27

3.4.3.2 Phân tích mẫu đất 27

3.4.4 Phương pháp điều tra trong nhân dân 31

Chương 4.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

4.1 Thành phần loài, dạng sống, cấu trúc quần xã rừng trồng 32

4.1.1 Thành phần loài thực vật 32

4.1.2 Thành phần dạng sống tại các điểm nghiên cứu 47

4.1.3 Cấu trúc hình thái của các quần xã nghiên cứu 51

4.2 Đặc điểm hình thái phẫu diện đất trong các quần xã thực vật 56

4.2.1 Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng phục hồi tự nhiên sau khai thác 30 tuổi 56

4.2.2 Phẫu diện đất đặc trưng ở của rừng Mỡ 15 tuổi 57

4.2.3 Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Bạch đàn 15 tuổi 57

4.3 Ảnh hưởng của quần xã rừng đến một số tính chất lý, hóa học của đất 59

4.3.1 Ảnh hưởng của quần xã rừng đến một số tính chất lý học của đất 59

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

viii

4.3.2 Ảnh hưởng của các quần xã thực vật đến một số tính chất hóa học của đất 62

4.3.2.2 Hàm lượng mùn tổng số (%) 64

4.3.2.3 Hàm lượng đạm tổng số (%) 65

4.3.2.4 Hàm lượng lân và kali dễ tiêu 67

4.3.2.5 Hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trao đổi 68

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71

Kết luận 71

Đề nghị 71

THAM KHẢO 72

BẢN ĐỒ TỈNH LÀO CAI

: Địa điểm nghiên cứu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1

sẽ khác nhau bởi hàng loạt chỉ tiêu như: màu sắc, tính chất lí học, hoá học,

hệ vi sinh vật và động vật đất

Đặc tính cơ bản của đất được thể hiện qua độ phì, độ phì là nhân tố tổng hợp được quy định bởi nhiều yếu tố: Đá mẹ, thành phần cơ giới, cấu tượng đất, độ ẩm, độ thoáng khí, độ dày tầng đất, đặc điểm hoá tính Do

đó độ phì ảnh hưởng đến nhiều mặt của hệ sinh thái rừng nói riêng cũng như thảm thực vật nói chung Đất càng tốt thì độ phì càng cao Ngược lại thảm thực vật sẽ có tác dụng trở lại với đất một cách rất tích cực, nó thúc đẩy cho đất nhanh chóng tăng được độ phì nhiêu của đất

Trong thời gian gần đây do tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của con người cũng như những biến đổi của thiên nhiên đã làm cho đất rừng ngày càng bị suy thoái Từ đó đã làm giảm diện tích rừng một cách nhanh chóng Nếu trước kia trên trái đất diện tích rừng chiếm khoảng 6 tỉ ha thì

đã giảm xuống còn 4,4 tỉ ha vào năm 1958 và 3,8 tỉ ha vào năm 1973 Hiện nay diện tích rừng chỉ còn khoảng 2,9 tỉ ha Các nhà khoa học đã cảnh báo rằng hàng năm thế giới sẽ mất đi trung bình 16,7 triệu ha rừng nếu tiếp tục

đà này thì trong vòng 166 năm tới trên trái đất sẽ không còn rừng nữa [31]

Ở Việt Nam trong những năm qua do quá trình khai thác quá mức tài nguyên rừng cùng với phong tục tập quán lạc hậu của các địa phương như: du canh du cư, đốt rừng làm nương rẫy và sự phát triển của ngành chăn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2

nuôi gia súc đã làm cho diện tích rừng nước ta ngày càng bị thu hẹp Theo

số liệu thống kê năm 1943 độ che phủ rừng ở nước ta là 43%, đến năm 1993 chỉ còn

26% Mặc dù năm 1999 con số này đã tăng lên 33,2% nhưng vẫn chưa đảm bảo mức an toàn sinh thái cho sự phát triển bền vững của đất nước Chính vì vậy Đảng và nhà nước ta đã hết sức chú trọng tới vấn đề bảo vệ, phục hồi lại rừng nói riêng và thảm thực vật nói chung

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn cần có những nghiên cứu sâu hơn về tính chất của đất để thấy được ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất rừng, nhằm mục đích phục hồi lại hệ sinh thái rừng và sử dụng đất một cách hợp lí trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững Đồng thời đề xuất những biện pháp để cải tạo những nơi đất bị xói mòn, bạc màu, nhanh chóng phủ

xanh đất trống đồi trọc Với lý do như vậy tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sự

thay đổi môi trường đất dưới các quần xã rừng trồng và rừng tự nhiên ở hai phường Duyên Hải và Bắc Cường, thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được đặc điểm về thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc tầng tán, độ che phủ của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu

- Xác định được những tính chất vật lý, hóa học cơ bản của đất dưới các kiểu thảm thực vật nghiên cứu, trên cơ sở đó bước đầu đánh giá được tác dụng bảo vệ đất chống xói mòn và rửa trôi các chất dinh dưỡng trong đất, nâng cao độ phì của từng kiểu quần xã thực vật

- Đề xuất những biện pháp lâm sinh phù hợp cho một số kiểu thảm nhằm nâng cao khả năng phục hồi rừng, tăng độ che phủ, góp phần vào việc bảo vệ môi trường nói chung và b ả o v ệ môi trường đất nói riêng, đồng thời tạo ra giá trị kinh tế phục vụ cho cuộc sống con người

3 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2013 đến năm 2014 tại hai

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3

phường Duyên Hải và Bắc Cường thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số tính chất lý, hóa học cơ bản của đất trong mối quan hệ với một số quần xã thực vật chọn nghiên cứu mà không nghiên cứu sự tác động trở lại của các yếu tố môi trường đất đến các kiểu quần xã thực vật

Các khu vực chọn nghiên cứu thuộc hai phường Duyên Hải và Bắc Cường đều có những đặc điểm tương đối đồng nhất như: đá mẹ, địa hình, hướng phơi, sự tác động của con người và động vật…

4 Đóng góp mới của luận văn

- Mô tả đặc điểm hình thái phẫu diện đất ở một số quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu

- Đưa ra các dẫn liệu định lượng góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng của một số quần xã rừng trồng và rừng tự nhiên đến một số tính chất lý, hóa học

cơ bản của đất ở hai phường Duyên Hải và Bắc Cường thành phố Lào Cai tỉnh Lào Cai

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 4

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật

1.1.1 Nghiên cứu về thành phần loài

* Trên thế giới

Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về thành phần loài và nó là một trong những nội dung được tiến hành từ lâu trên thế giới Ở Liên Xô (cũ) có nhiều công trình nghiên cứu của Vưsotxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)… Do đó việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật

Ramakrisnan (1981 - 1992) khi nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy

ở vùng Tây Bắc Ấn Độ đã khẳng định: chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài

ưu thế đạt cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá (Phạm Hồng Ban, 2000 [4])

Longchun và cộng sự (1993) nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhận xét: khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá 19 năm thì

có 60 họ, 134 chi và 167 loài (Phạm Hồng Ban, 2000 [4])

* Ở Việt Nam

Các công trình nghiên cứu về thành phần loài thực vật cũng rất phong phú Thái Văn Trừng (1978) thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7.004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1.850 chi, 289 họ [41]

Hoàng Chung (1980)[12] nghiên cứu về đồng cỏ vùng núi phía bắc Việt Nam đã công bố 233 loài thực vật thuộc 54 họ và 44 bộ

Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983) khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê được 3.210 loài, chiếm gần 1/2 số loài đã biết của toàn Đông Dương [6]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 5

Phan Kế Lộc (1970) đã xác định hệ thực vật miền bắc Việt Nam có 5609 loài thuộc 1660 chi và 240 họ [27]

Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993) [19] trong công trình “Cây cỏ Việt Nam”

đã thống kê được số loài hiện có của hệ thực vật Việt Nam là 10.500 loài, gần đạt số lượng 12.000 loài theo dự đoán của nhiều nhà thực vật học

Thái Văn Trừng (1998) [42] khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam đã có nhận xét về tổ thành thực vật của tầng cây bụi như sau: Trong các trạng thái thảm thực vật khác nhau của rừng nhiệt đới Việt Nam, tổ thành loài của tầng cây bụi chủ yếu có sự đóng góp của các chi Psychotria, Prismatomeris, Pavetta trong

họ Rubiaceae; chi Tabermontana (họ Trúc đào - Apocynaceae); chi Ardisia, Maesa (họ Đơn nem - Myrsinaceae); chi Polyanthia (họ Na -Annonaceae); chi Diospyros (họ Thị - Ebenaceae)

Lê Mộng Chân (1994) điều tra tổ thành vùng núi cao Vườn Quốc gia Ba

Vì đã phát hiện được 483 loài thuộc 323 chi, 136 họ thực vật bậc cao có mạch trong đó gặp 7 loài được mô tả lần đầu tiên [10]

Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) [35] khi tổng kết các công trình nghiên cứu

về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 1.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi và 378 họ

Đặng Kim Vui (2002) [48] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất các giải pháp khoanh nuôi làm giàu rừng

ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên đã đưa ra kết luận: Đối với giai đoạn phục hồi từ 1-2 tuổi, thành phần loài thực vật là 72 loài thuộc 36 họ và họ Hòa thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất là 10 loài Sau đó đến họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Mimosaceae) và họ Cà phê (Rubiaceae) mỗi họ có 4 loài Giai đoạn 3-5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ; giai đoạn 5 - 10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ; giai đoạn 11 - 15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ Theo danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003) [5] đã thống kê được

368 loài Vi khuẩn lam (Tiền nhân-Procaryota); 2176 loài Tảo (Algae); 481

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 6

loài Rêu (Bryophyta); 1 loài Quyết lá thông (Psilotophyta); 53 loài Thông đất (Lycopodiophyta); 2 loài Cỏ tháp bút (Equisetophyta); 691 loài Dương xỉ (Polypodiophyta); 69 loài Hạt trần (Gymnospermae); và 13.000 loài thực vật Hạt kín (Angiospermae), đưa tổng số loài thực vật Việt Nam lên đến hơn 20.000 loài

Lê Ngọc Công (2004) [14] nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch gồm 160 họ, 468 chi, 654 loài, chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây gỗ quý: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến…

Vũ Thị Liên (2005) khi nghiên cứu một số kiểu thảm thực vật ở Sơn La

đã thu được 452 loài thuộc 326 chi, 153 họ [26]

Thái Văn Thụy, Nguyễn Phúc Nguyên (2005) nghiên cứu về thảm thực vật Vườn quốc gia Ba Vì đã xác định ở đây có 11 kiểu quần xã thực vật khác nhau Trong quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh, lá rộng thành phần chủ yếu là cây gỗ dạng bụi cao từ 2 – 5m [40]

Năm 2010, Lê Ngọc Công nghiên cứu tính đa dạng thực vật bậc cao có mạch trong 4 trạng thái rừng ở tỉnh Thái Nguyên đã công bố danh lục gồm

733 loài, 465 chi, 145 họ thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch Tác giả cho biết có 71 loài thực vật có tên trong Sách đỏ Việt Nam (2007), IUCN (2001) và Nghị định 32/2006/NĐ-CP [15]

1.1.2 Nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật

Dạng sống của thực vật là một đặc tính biểu thị sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường Dạng sống nói lên bản chất sinh thái của loài Cho nên việc nghiên cứu thành phần dạng sống là một trong những nội dung quan trọng của việc nghiên cứu bất kì một hệ thực vật nào Khi nghiên cứu thành phần dạng sống cho ta thấy mối quan hệ chặt chẽ của dạng sống với điều kiện tự nhiên của từng vùng và sự tác động của điều kiện sinh thái với từng loài thực vật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 7

* Trên thế giới

Có nhiều phương pháp phân loại dạng sống thực vật nhưng phương pháp phân loại của Raunkiaer (1934) (Trần Ngũ Phương, 1970 [32]) là được chú ý hơn cả vì nó đảm bảo tính khoa học, đơn giản và dễ áp dụng Cơ sở phân chia dạng sống của Raunkiaer thường được sử dụng thông qua các dấu hiệu vị trí chồi so với mặt đất trong thời gian bất lợi của năm

Raunkiaer đã chia ra 5 nhóm dạng sống cơ bản:

1 Nhóm cây có chồi cao trên mặt đất : Phanerophytes (Ph)

2 Nhóm cây có chồi sát mặt đất : Chamactophytes (Ch)

3 Nhóm cây có chồi nửa ẩn : Hemicryptophytes (Cr)

4 Nhóm cây có chồi ẩn : Criptophytes (Cr)

5 Nhóm cây sống một năm : Theophytes (Th)

Ông đã xây dựng được phổ dạng sống tiêu chuẩn (SB)

SB = 46Ph + 9Ch + 26He + 6Cr + 13Th

Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tính khoa học, dễ áp dụng Phân chia dạng sống của Raunkiaer dựa trên những đặc điểm cơ bản của thực vật, nghĩa là dựa trên đặc điểm cấu tạo, phương thức sống của thực vật, đó là kết quả tác động tổng hợp của các yếu

tố môi trường tạo nên Thuộc về những đặc điểm này có hình dạng ngoài của thực vật, đặc điểm qua đông, sinh sản…

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 8

dạng sống (a: ký sinh; b bì sinh; c dây leo; d cây chồi trên thân thảo) Tác giả không xếp phương thức sống ký sinh, bì sinh vào dạng sống cơ bản mà chỉ coi đây là những dạng phụ [11]

Nguyễn Bá Thụ (1995) cũng phân chia dạng sống thực vật ở Vườn quốc gia Cúc Phương theo nguyên tắc của Raunkiaer [39]

Đặng Kim Vui (2002) [48] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên phân chia dạng sống thực vật dựa vào hình thái cây: cây gỗ, cây bụi, dây leo và cây cỏ, ông đã xác định được 17 kiểu dạng sống trong đó có 5 kiểu dạng cây bụi: cây bụi, cây bụi thân

bò, cây bụi nhỏ, cây bụi nhỏ thân bò, cây nửa bụi

Nguyễn Thế Hưng (2003) [22] nghiên cứu dạng sống trong trạng thái thảm thực vật thứ sinh tại Hoành Bồ (Quảng Ninh) đã có kết luận: nhóm cây chồi trên mặt đất có 196 loài, chiếm 60,49% tổng số loài của toàn hệ thực vật; nhóm cây có chồi sát đất có 26 loài (8,02%); nhóm cây có chồi nửa ẩn có 43 loài (13,27%); nhóm cây có chồi ẩn có 24 loài chiếm 7,47%; nhóm cây một năm có 35 loài chiếm 10,80%

Lê Ngọc Công (2004) [14] khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở tỉnh Thái Nguyên đã phân chia thực vật thành các dạng sống cơ bản như sau: Cây gỗ, cây bụi, cây cỏ, dây leo

Đặng Thị Thu Hương (2005) [23] khi nghiên cứu đặc điểm và đánh giá năng lực tái sinh tự nhiên của thảm thực vật cây bụi tại Trạm đa dạng Sinh học Mê Linh (Vĩnh Phúc) đã có kết quả phổ dạng sống thực vật trong các kiểu thảm là: SB = 75,4Ph + 6,3Ch + 6,6He + 5,4Cr + 6,3Th

Vũ Thị Liên (2005) [26] phân chia dạng sống trong các kiểu thảm thực vật sau nương rẫy ở Sơn La theo thang phân loại của Raunkiaer đã có kết quả phổ dạng sống như sau:

SB = 69,66Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th

Giáp Thị Hồng Anh (2007) [2] nghiên cứu đặc điểm của thảm thực vật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 9

thứ sinh và tính chất hóa học của đất tại xã Canh Nậu, huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang, đã áp dụng khung phân loại của Raunkiaer để phân chia dạng sống và phổ dạng sống là: SB = 65,7Ph + 9,5Ch + 6,7He + 13,3Cr + 4,8Th Như vậy, nghiên cứu về thành phần loài và thành phân dạng sống thực vật trong từng kiểu thảm đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm từ khá sớm Đặc điểm thành phần loài và dạng sống là một trong các chỉ tiêu quan trọng để phân biệt giữa kiểu quần xã thực vật này với kiểu quần xã thực vật khác

1.2 Nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa thảm thực vật và đất

1.2.1 Nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm thực vật

Đất được hình thành từ đá do sự biến đổi của nó theo thời gian dưới tác động của thực vật, động vật, vi sinh vật trong các điều kiện khác nhau của địa hình và khí hậu [20] Tính chất quan trọng của đất chính là độ phì vì độ phì có ảnh hưởng tới sự phân bố, sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng và hệ sinh thái rừng

1.2.1.1 Trên thế giới

Trên thế giới, các công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thảm thực vật được hình thành từ rất sớm Các tác giả Alêkhin (1904), Graxits (1927), Sennhicop (1938) đã thống nhất và đưa ra kết luận mỗi vùng sinh thái xác định sẽ hình thành một kiểu thảm thực vật đặc trưng khi các tác giả này nghiên cứu trên loại hình đồng cỏ và thảo nguyên ở Liên Xô (Hoàng Chung,

1980 [12])

Khi nghiên cứu hệ sinh thái rừng nhiệt đới Hađi (1936), Baur (1946), P

W Richards (1952) cho rằng các đặc tính lí hóa của đất ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước, tình hình thông khí và độ sâu tầng đất có tác dụng tạo ra

sự phân hóa trong thành phần của hệ sinh thái rừng mưa hơn tính chất hóa học của đất (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004 [36])

Nghiên cứu về vai trò của mùn trong đất đối với cây Giacốp.A (1956) đã kết luận: Ngoài khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cải tạo đất nâng cao độ phì, trong mùn còn có chất quynon có tác dụng kích thích sự tăng trưởng của rễ,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 10

do đó ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển cây rừng [18]

Khi phân chia các kiểu rừng trong mối quan hệ với thổ nhưỡng ở Inđônêxia và Malaixia, P.W Richards và Braming đã cho rằng: Trong vùng nhiệt đới dù chỉ khác biệt rất ít về đất đai cũng dẫn đến sự khác nhau về thành phần thực vật [33]

1.2.1.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của đất đến thảm thực vật A.Chavalier (1918) là người đầu tiên đưa ra bảng phân loại rừng Bắc Bộ ở Việt Nam với 10 kiểu thảm khác nhau và cho rằng đất là yếu tố hình thành các kiểu thảm [49]

Trên cơ sở tổng hợp các nghiên cứu của P.Maurand (1943), Dương Hàm

Hy (1956) cũng đưa ra bản phân loại các kiểu rừng Việt Nam dựa trên nhiều yếu

tố trong đó thổ nhưỡng là yếu tố phát sinh ra các kiểu thảm thực vật (Theo Thái Văn Trừng, 1978 [41]) Nhiều tác giả như: Trần Ngũ Phương (1970) [32], Vũ

Tự Lập (1995) [25] cũng có nhận xét tương tự

Nguyễn Hữu Thoan (1986) [38] cho rằng đá mẹ và thế nằm của đá, độ dày tầng đất cũng như độ ẩm, độ cứng của đất là yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển hình thái của rễ cây rừng, độ ẩm của đất và chất dinh dưỡng trong đất ảnh hưởng đến sự phát triển của những bộ phận trên mặt đất

Đặng Ngọc Anh (1993) [1] đã có nhận xét là hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất, độ sâu tầng đất đã ảnh hưởng tới khả năng tái sinh rừng Dẻ ở

Hà Bắc Như vậy điều kiện đất và loại đất có ảnh hưởng lớn tới khả năng tái sinh của cây rừng Đặc điểm lí, hóa học của đất (đặc biệt là thành phần dinh dưỡng, độ pH, thành phần cơ giới và độ ẩm của đất) có ảnh hưởng rất lớn đến

tổ thành rừng Đất phát triển trên loại đá mẹ nào thì sẽ có loại đất ấy tương ứng phù hợp với thành phần khoáng của loại đá mẹ đó

Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995) [30], khi nghiên cứu quá trình tái sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy tại Sapa đã nhận định:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 11

đất thoái hóa nhẹ thì quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi thảm thực vật diễn ra nhanh, nếu đất xấu (đất thoái hóa trung bình, nặng và rất nặng) thì quá trình diễn ra ngược lại

1.2.2 Nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất

Thảm thực vật có tác dụng mạnh mẽ tới đất Chúng làm thay đổi tính chất lí, hóa học của đất từ đó có tác dụng cải tạo đất Hiện nay đã có rất nhiều công trình trong và ngoài nước nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới môi trường đất

1.2.2.1 Trên thế giới

Khi nghiên cứu ở các kiểu rừng khác nhau thì Monin (1937) đã đưa ra nhận xét: ở rừng mưa nhiệt đới, chất rơi rụng hàng năm là 10 - 20 tấn/ha, rừng ôn đới là 5 - 7 tấn/ha, thảm cỏ và thảo nguyên là 1 - 3 tấn/ha Như vậy mỗi kiểu thảm thực vật khác nhau thì lượng vật chất rơi rụng trả lại cho đất cũng khác nhau Trong đó kiểu rừng mưa nhiệt đới có lượng vật chất cung cấp cho đất là lớn nhất [27]

Theo M.M.Kononove (1951) bộ rễ của các loài cây thuộc thảo là nguồn

bổ sung các chất hữu cơ cho đất, có thể đạt tới 8 - 25 tấn/ha, còn theo

L.P.Beliakova (1953) thì lượng cây Medicago sativa cung cấp

khoảng 40 tấn/ha/năm [44]

Theo P.W.Richards (1964) [30], đất rừng nhiệt đới càng thành thục thì hàm lượng chất khoáng hòa tan càng giảm do quá trình rửa trôi và thảm thực vật rừng nhiệt đới là nhân tố tích cực chống lại quá trình đó

Dokuchaev (1879), người sáng lập ra môn thổ nhưỡng học đã định nghĩa đất (hay thổ nhưỡng) là một thể tự nhiên hình thành từ lớp trên của vỏ trái đất dưới ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố: khí hậu, đá mẹ, địa hình, sinh vật và tuổi địa chất của từng đia phương [34] Như vậy sinh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 12

vật nói chung và thực vật nói riêng là một trong các yếu tố ảnh hưởng rất lớn tới sự hình thành của đất

Theo kết quả nghiên cứu của S.V.Zon cho thấy: Đối với từng loại cây khác nhau, lượng chất trả lại cho đất cũng khác nhau Ở rừng Thông

là 4,1 tấn/ha, rừng Vân sam là 6,0 tấn/ha, rừng Dẻ là 3,9 tấn/ha Ngoài ra tuổi rừng cũng ảnh hưởng tới khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho đất Tuổi rừng càng cao thì lượng chất rơi rụng càng nhỏ: rừng 20 tuổi là 2,5 tấn/ha, rừng 40 tuổi là 2,3 tấn/ha, rừng 100 tuổi chỉ có 1,3 tấn/ha [27]

1.2.2.2 Ở Việt Nam

Nguyên Vi và Trần Khải (1978) khi nghiên cứu tính chất hóa học của đất ở miền Bắc Việt Nam đã khẳng định vai trò của thảm thực vật trong quá trình hình thành đất và nâng cao độ phì của đất [43]

Nguyễn Lân Dũng (1984): Khi nghiên cứu nguồn gốc chất hữu cơ trong đất, ông cho thấy nguồn gốc từ xác cây xanh chiếm 4/5 tổng số chất hữu cơ đưa vào đất Tính trung bình hàng năm đất được thảm thực vật bổ sung vào khoảng 2 - 10 tấn/ha chất hữu cơ Tùy theo thảm thực vật khác nhau mà lượng chất hữu cơ cung cấp hàng năm cho đất cũng khác nhau [14]

Nguyễn Ngọc Điều (1992) cho biết dưới tán rừng thuần loại 5 - 6 tuổi lượng chất rơi rụng xuống đất từ 5 - 10 tấn/ha/năm, trong đó chứa khoảng 80 -90 kg đạm, 8 kg lân, 205 kg kali Đặc biệt hàng năm lá phân hủy thành chất mùn ở rừng rậm nhiệt đới gấp 5 lần rừng ôn đới [15]

Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) khi nghiên cứu về một số đặc điểm sinh thái, sinh vật học của sa van Quảng Ninh và các mô hình sử dụng

đã phát hiện được 60 họ thực vật khác nhau với 131 loài và đưa ra kết luận:

Đa dạng về thành phần loài, dạng sống là yếu tố cải thiện tính chất lí hóa học của đất [18]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 13

Nguyễn Ngọc Bình (1996) [6] đã có nhận xét là các tính chất và độ phì của đất có quan hệ đến sự phân bố của các kiểu thảm thực vật…

Khi nghiên cứu các loại đất rừng Việt Nam trên nhiều kiểu rừng tự nhiên phân bố theo nhiều độ cao khác nhau, Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh (1978) [40], Nguyễn Tử Xiêm, Thái Phiên (1999) [41] cũng có nhận xét tương tự

Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1998) [10], khi nghiên cứu vai trò của

độ che phủ ở các trạng thái thảm thực vật có nhận xét: trị số PH(KCl), hàm lượng mùn và hàm lượng các chất dễ tiêu trong đất tăng tỉ lệ thuận với

độ che phủ của thảm thực vật

Lê Ngọc Công (2004) đã nghiên cứu ảnh hưởng một số quần xã thực vật đến môi trường đất trong các giai đoạn diễn thế phục hồi rừng sau nương rẫy ở Thái Nguyên đã khẳng định: Độ che phủ của thảm thực vật ảnh hưởng theo hướng tốt tới tính chất hóa học của đất, tới lượng vi sinh vật, thành phần giun đất [11]

Nguyễn Thị Kim Anh (2006) khi nghiên cứu ảnh hưởng của một số thảm thực vật đến môi trường đất ở vùng đồi tỉnh Thái Nguyên đã đi đến kết luận: thảm thực vật có vai trò quan trọng trong việc làm biến đổi tính chất hóa học của đất, từ đó làm tăng độ phì (tăng hàm lượng mùn, đạm, K2O,

P2O5, độ pH, Ca++, Mg++ trao đổi) [3]

1.2.3 Nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật

Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về ảnh hưởng của thảm thực vật đến đất, trong đó tác dụng cải tạo đất được nghiên cứu sâu hơn cả

1.2.3.1 Trên thế giới

Việc nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật đã được rất nhiều nhà khoa học chú ý đến nhằm mục đích sử dụng bền vững tài nguyên đất

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 14

Ở Phillipin có công trình nghiên cứu sử dụng cây Keo dậu Ipilipil

(Leuceana leucophata) như là một cây đa tác dụng để phủ xanh trồng lại

rừng cho gỗ củi vì đó là cây có khả năng cải tạo đất, mọc nhanh, tái sinh chồi mạnh, chịu được nơi đất xấu (Hoàng Xuân Tý,1992 [39])

Ở Indonexia có công trình nghiên cứu cây Muồng hoa pháo (Caliandra

calothyrsus) vừa để cải tạo đất vừa làm thức ăn cho gia súc (Hoàng

Xuân Tý,1992 [39])

Ở Ấn Độ có công trình nghiên cứu cây Đậu triều (Cajanus cajan) là

cây cải tạo đất và trồng xen với cây ăn quả (Hoàng Xuân Tý,1992 [39])

1.2.3.2 Ở Việt Nam

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật Bùi Thị Huế (1990-1994), khi nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng Bạch đàn đến độ phì của đất và có những đánh giá rừng Bạch đàn có xu hướng làm khô đất, hàm lượng đạm tổng số và chất dễ tiêu như NH4

+, P2O5,

K2O ở đất trồng Bạch đàn nghèo hơn so với đất dưới rừng Keo lá tràm và rừng hỗn giao [21]

Trương Văn Lung (1996) với công trình nghiên cứu trồng cây bộ đậu cải tạo đất và hướng phát triển vườn đồi miền Tây Thừa Thiên Huế và

có những kết luận: Trồng cây bộ đậu cải tạo đất thì mọi thành phần nông hóa của đất đều được nâng lên rõ rệt Sử dụng một số loài cây bộ đậu làm cây tiên phong cải tạo đất và định hướng phát triển theo mô hình vườn đồi là giải pháp hợp lý để dụng có hiệu quả vùng gò đồi rộng lớn mà hiện nay đang ngày càng xói mòn, trơ sỏi đá của Thừa Thiên Huế [26]

Hoàng Xuân Tý (1996) với công trình nghiên cứu nâng cao công nghệ thâm canh rừng trồng (Bồ đề, Bạch đàn, Keo) sử dụng cây họ đậu để cải tạo đất và nâng cao chất lượng rừng như sử dụng cây Đậu triều Ấn Độ, cây Keo dậu, cây Đậu tràm để diệt cỏ, chống cháy mùa khô, cải thiện độ phì cho đất [39]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 15

Trần Đình Lý (1997) [27] nghiên cứu trồng cây họ Đậu (Keo hoa vàng, Keo mỡ), Thông và Bạch đàn trồng xen để cải tạo đất gò đồi ở Bình Trị Thiên Sau 10 năm rừng khép tán ông đã thu được kết quả các chỉ tiêu lý học, hóa học của đất trước và sau khi trồng các cây họ Đậu như sau: Độ ẩm tăng từ 2% lên 17%, pH tăng từ 4,1% lên 4,3%, mùn tăng từ 0,94% lên 2,91%, Nitơ tổng số tăng từ 0,039% lên 0,059%

Giáp Thị Hồng Anh (2007) khi nghiên cứu một số đặc điểm của thảm thực vật thứ sinh và tính chất hóa học của đất tại xã Canh Nậu, huyên Yên Thế, tỉnh Bắc Giang đã đi đến kết luận: Các chỉ tiêu (độ ẩm, hàm lượng mùn, hàm lượng N,P,K và các cation Ca++, Mg++ trao đổi) trong đất nhìn chung đều biến đổi theo quy luật tăng dần khi độ che phủ của thảm thực vật tăng lên [2]

Trong những năm gần đây Đảng và Nhà nước ta đã có nhiều chương trình, dự án và mô hình phủ xanh đất trống đồi núi trọc, đã và đang được áp dụng rộng rãi trên các tỉnh thành trong cả nước Tuy nhiên các công trình nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật ở tỉnh Lào Cai còn rất

ít Vì vậy, kết quả đề tài này góp phần nghiên cứu vai trò của thảm thực vật đối với đất ở địa phương

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 16

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1 Khái quát điều kiện tự nhiên và kinh tế vùng nghiên cứu

2.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới hành chính

Tỉnh Lào Cai là tỉnh miền núi, vùng cao, nằm ở toạ độ địa lý 200

40'-20050' vĩ độ Bắc và từ 1030

00' đến 104038' kinh độ Ðông Phía Bắc giáp tỉnh Vân Nam - Trung Quốc, phía Nam giáp tỉnh Yên Bái, phía Ðông giáp tỉnh Hà Giang, phía Tây giáp tỉnh Sơn La, Lai Châu; cách thủ đô Hà Nội

340 km về phía tây bắc Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 8.057,08km2, chiếm 2,45% tổng diện tích tự nhiên cả nước Các đường giao thông quan trọng như đường quốc lộ Hà Nội - Lào Cai, Lào Cai - Lai Châu và tuyến đường sắt Hà Nội đi Lào Cai, Lào Cai đi Vân Nam (Trung Quốc) Hệ thống sông chính của tỉnh gồm sông Hồng bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam Trung Quốc chảy qua tỉnh Yên Bái dài 120 km; sông Chảy bắt nguồn từ vùng núi Tây Côn Lĩnh (Trung Quốc) dài 124 km

Thành phố Lào Cai là một thành phố biên giới phía bắc, một đô thị loại

3, là tỉnh lỵ của tỉnh Lào Cai Thành phố được thành lập vào năm 2004 trên

cơ sở sáp nhập hai thị xã Lào Cai và Cam Đường Thành phố Lào Cai có Cửa khẩu Quốc tế Lào Cai là nơi giao thương quan trọng ở phía bắc Việt Nam với phía nam Trung Quốc Là địa đầu của đất nước, thành phố Lào Cai

là cửa ngõ quan trọng mở cửa thị trường Việt Nam với các tỉnh phía tây nam Trung Quốc và cả các tỉnh nằm sâu trong nội địa Trung Quốc Thành phố Lào Cai giáp các huyện Mường Khương, Bảo Thắng, Bát Xát, Sa Pa cùng của tỉnh Lào Cai phía bắc, thành phố giáp huyện Hà Khẩu châu tự trị dân tộc Hani và

Yi Hồng Hà, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc Từ thành phố lên thị trấn du lịch Sa

Pa theo Quốc lộ 4D chỉ chừng 40 km Thành phố Lào Cai có 2 con sông chảy qua Sông Nậm Thi chạy quanh phía bắc tỉnh, đồng thời là ranh giới tự nhiên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 17

với Trung Quốc Nước sông quanh năm trong xanh, là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho nhà máy nước của thành phố Sông Nậm Thi hợp lưu với sông Hồng ngay tại biên giới giữa thành phố Lào Cai và Trung Quốc Sông Hồng sau khi được sông Nậm Thi hợp lưu thì chảy hẳn vào lãnh thổ Việt Nam, mang lại nguồn phù sa màu mỡ cho đồng bằng sông Hồng Thành phố Lào Cai nằm hai bên bờ sông Hồng Các cây cầu Cốc Lếu, Phố Mới, bắc qua sông nối hai phần của thành phố

Thành phố Lào Cai gồm 17 đơn vị hành chính trực thuộc Đó là 12 phường Lào Cai, Phố Mới (thành lập năm 1994 trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích tự nhiên và dân số của phường Lào Cai và xã Vạn Hòa), Duyên Hải, Cốc Lếu, Kim Tân, Pom Hán, Bắc Lệnh, Thống Nhất, Xuân Tăng, Bắc Cường (chuyển thành phường từ năm 2004), Nam Cường (chuyển từ huyện Bảo Thắng về thành phố Lào Cai năm 1979 và đổi thành phường năm 2004), Bình Minh (thành lập năm 2004 trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích tự nhiên và dân số của xã Cam Đường) và 5 xã Vạn Hòa, Đồng Tuyển (chuyển từ huyện Bát Xát về thành phố Lào Cai năm 1979), Cam Đường (chuyển từ huyện Bảo Thắng về thành phố Lào Cai năm 1979), Tả Phời, Hợp Thành (2 xã này chuyển từ huyện Bảo Thắng về thành phố Lào Cai năm 1986) Thành phố Lào Cai ra đời trên cơ sở hợp lại 2 thị xã là Lào Cai và Cam Đường Hai thị xã này vốn chỉ nằm cách nhau 7 km theo đường chim bay, mỗi thị xã có một thế mạnh riêng: Thị xã Lào Cai có cửa khẩu quốc tế Lào Cai nối liền tuyến liên vận quốc tế Hà Nội - Hải Phòng với các tỉnh phía Nam Trung Quốc, còn thị xã Cam Đường có ngành công nghiệp khai thác quặng Apatit số 1 của Việt Nam Hai thế mạnh này càng củng cố sự phát triển của Lào Cai và đảm bảo một sự phát triển bền vững cho một đô thị có đầy tiềm năng cất cánh trong một tương lai gần

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 18

Phường Duyên Hải và phường Bắc Cường là hai phường nằm trong thành phố Lào Cai có điều kiện tự nhiên tương đối đồng nhất

2.1.2 Địa hình

Địa hình Lào Cai rất phức tạp, phân tầng độ cao lớn, mức độ chia cắt mạnh Hai dãy núi chính là dãy Hoàng Liên Sơn và dãy Con Voi cùng có hướng Tây Bắc - Đông Nam nằm về phía đông và phía tây tạo ra các vùng đất thấp, trung bình giữa hai dãy núi này và một vùng về phía tây dãy Hoàng Liên Sơn Ngoài ra còn rất nhiều núi nhỏ hơn phân bố đa dạng, chia cắt tạo

ra những tiểu vùng khí hậu khác nhau Do địa hình chia cắt nên phân đai cao thấp khá rõ ràng, trong đó độ cao từ 300m - 1.000m chiếm phần lớn diện tích toàn tỉnh Điểm cao nhất là đỉnh Phan Xi Păng trên dãy Hoàng Liên Sơn

có độ cao 3.143m so với mặt nước biển, Tả Giàng Phình: 3.090m Dải đất dọc theo sông Hồng và sông Chảy gồm thành phố Lào Cai - Cam Đường - Bảo Thắng - Bảo Yên và phần phía đông huyện Văn Bàn thuộc các đai độ cao thấp hơn (điểm thấp nhất là 80 m thuộc địa phận huyện Bảo Thắng), địa hình ít hiểm trở hơn, có nhiều vùng đất đồi thoải, thung lũng ruộng nước ruộng, là địa bàn thuận lợi cho sản xuất nông lâm nghiệp hoặc xây dựng, phát triển cơ sở hạ tầng

Thành phố Lào Cai nằm trong khu vực thung lũng sông Hồng, được tạo bởi hai dãy núi Con Voi và Hoàng Liên Sơn Địa hình có xu thế dốc dần từ Tây Bắc - Đông Nam và bị chia cắt nhỏ bởi các sông suối, khe tụ thuỷ, đồi núi Ranh giới thành phố nằm ở cả hai bên bờ sông Hồng, xung quanh có các dãy đồi núi bao bọc Phần địa hình đồi núi chiếm 60% diện tích của thành phố tập trung ở các xã Tả Phời và Hợp Thành, một phần của Vạn Hoà và Đồng Tuyển có độ cao trung bình từ 80 - 100 m so với mực nước biển, độ dốc trung bình 12-180 Đỉnh cao nhất 1.260 m ở phía Tây Nam thành phố Phần địa hình

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 19

thấp nằm ở ven sông Hồng và giữa các quả đồi, phân bố chủ yếu ở khu vực các phường nội thành và các xã ngoại thành như Cam Đường và một phần Vạn Hoà, Đồng Tuyển với độ dốc trung bình từ 6-90, độ cao trung bình từ 75-

80 m so với mực nước biển

2.1.3 Khí hậu

Lào Cai có khí hậu nhiệt đới gió mùa, song do nằm sâu trong lục địa bị chia phối bởi yếu tố địa hình phức tạp nên diễn biến thời tiết có phần thay đổi, khác biệt theo thời gian và không gian Đột biến về nhiệt độ thường xuất hiện ở dạng nhiệt độ trong ngày lên cao hoặc xuống thấp quá (vùng Sa Pa có nhiều ngày nhiệt độ xuống dưới 00

C và có tuyết rơi) Nhiệt độ trung bình ở vùng cao từ 150

C - 200C (riêng Sa Pa từ 140

C - 160C và không có tháng nào lên quá 200C), lượng mưa trung bình từ 1.800mm - >2.000mm Nhiệt độ trung bình ở vùng thấp từ 230

C - 290C, lượng mưa trung bình từ 1.400mm - 1.700mm Khu vực nghiên cứu nằm ở vùng thấp có các đặc trưng sau:

Mùa trong năm: Mỗi năm có hai mùa rõ rệt mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau

Chế độ nhiệt: Nhiệt độ bình quân năm 230C - 290C, nhiệt độ trung bình mùa nóng là 250C - 270C, nhiệt độ trung bình mùa lạnh là 140C - 160C, biên

độ nhiệt ngày và đêm 50

C - 80C, tổng tích ôn trung bình năm là 75000C Nhiệt

độ tối cao tuyệt đối 400

C – 420C (tháng 6), nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 30C -

50C (tháng 1)

Chế độ mưa: Lượng mưa biến động 1600 -2200mm, bình quân năm là 1900mm, số ngày mưa trong năm khoảng 115 ngày, mưa tập trung vào các tháng 6,7,8 chiếm khoảng 82% lượng mưa trong năm Trong mùa khô lượng mưa chiếm 16-18% lượng mưa trong năm nên thường xảy ra hiện tượng khô hạn kéo dài trong 2-3 tháng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 20

Chế độ ẩm: Độ ẩm bình quân năm là 66-70%, cao nhất là các tháng 3-4 lên tới 80-88% và thấp nhất vào các tháng 1-2 là 60-64% Lượng bốc hơi bình quân hàng năm là 1200mm Trong những tháng khô hạn có lúc độ ẩm xuống 40-50% gây ra nóng bức và ảnh hưởng không tốt đến cây cối

Chế độ gió: Khu vực có 2 loại gió thịnh hành là gió Đông Bắc vào mùa khô hanh và gió Đông Nam vào mùa mưa

Nhìn chung khí hậu khu vực nghiên cứu thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa chế độ nhiệt, lượng mưa, độ ẩm, chế độ gió, phân mùa của khu vực là thuận lợi cho cây rừng sinh trưởng và phát triển

2.1.4 Đất đai

Lào Cai có 10 nhóm đất chính, được chia làm 30 loại đất khác nhau; 10 nhóm đất (đất phù sa, đất lầy, đất đen, đất đỏ vàng, đất mùn vàng đỏ, đất mùn alit trên núi, đất mùn thô trên núi, đất đỏ vàng bị biến đổi do trồng lúa, đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá và đất dốc tụ) trong đó một số nhóm đất đang được sử dụng cho sản xuất một cách thiết thực:

- Nhóm đất phù sa: diện tích nhỏ, chiếm 1,47% diện tích tự nhiên, phân

bố chủ yếu dọc sông Hồng và sông Chảy, có độ phì tự nhiên khá cao, thích hợp đối với các loại cây lương thực, cây công nghiệp

- Nhóm đất đỏ vàng: thường có màu nâu đỏ, đỏ nâu, đỏ vàng hoặc

vàng đỏ rực rỡ Hình thành và phân bố rộng khắp trên địa bàn toàn tỉnh ở

độ cao 900m trở xuống, diện tích chiếm trên 40% diện tích tự nhiên Nhóm đất này có độ phì nhiêu khá cao, thích hợp với cây công nghiệp dài ngày, cây hàng năm

- Nhóm đất mùn vàng đỏ: chiếm trên 30% diện tích tự nhiên, phân bố

tập trung tại các huyện Sa Pa, Mường Khương, Bắc Hà, Bát Xát, Văn Bàn Nhóm đất này thích hợp trồng các loại cây dược liệu quý, cây ăn quả và nhiều

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 21

loại rau ôn đới quan trọng của tỉnh Đồng thời, nhóm đất này có thảm thực vật rừng phong phú, đa dạng bậc nhất của tỉnh

- Nhóm đất mùn alit trên núi: chiếm 11,42% diện tích tự nhiên, tập trung

ở huyện Sa Pa, Văn Bàn có thảm rừng đầu nguồn khá tốt, thích hợp với một

số loại cây trúc cần câu, đỗ quyên, trúc lùn, rừng hỗn giao

- Nhóm đất đỏ vàng bị biến đổi màu do trồng lúa: đây là các loại đất feralitic

hoặc mùn feralitic ở các sườn và chân sườn ít dốc được con người bỏ nhiều công sức tạo thành các ruộng bậc thang để trồng trọt hoa màu Diện tích chiếm khoảng 2% diện tích tự nhiên phân bố rải rác ở các huyện tạo nên những cảnh quan ruộng bậc thang rất đẹp mà tiêu biểu là hai huyện Bắc Hà và Sa Pa

2.2 Điều kiện kinh tế, xã hội

2.2.1 Dân số, dân tộc

Thành phố Lào Cai có tổng diện tích tự nhiên là 80.919,04 ha, chiếm 11,7% diện tích toàn tỉnh, dân số trên 101.200 người, gồm 25 dân tộc cùng chung sống; trong đó, dân tộc kinh chiếm gần 76% dân số toàn thành phố, tiếp đến là dân tộc H’Mông, Tày, Dao, Thái, Nùng, Giáy, Phù Lá, Mường, Hà Nhì, La Chí, phân bố sinh sống đều trên 17 phường, xã

Thành phố Lào Cai có tiềm năng về đất đai, lao động bên cạnh đó có vị trí địa lý thuận lợi cho phát triển Kinh tế - Văn hóa – Xã hội Là thành phố có diện tích đất có rừng là 11.431 ha Theo thống kê hiện trạng rừng năm 2010 toàn thành phố 48419,8 ha diện tích đất lâm nghiệp, chiếm 59,8% tổng diện tích tự nhiên của toàn thành phố, đời sống và lao động sản xuất của đại bộ phận nhân dân trong thành phố gắn với nhiều nghành nghề khác nhau

Địa điểm nghiên cứu thuộc phường Duyên Hải và phường Bắc Cường của Thành phố Lào Cai Trong đó phường Duyên Hải với tổng diện tích 383 ha, chủ yếu là đất lâm nghiệp và đô thị, dân số khoảng 13.000 người, gồm 16 dân tộc anh

em cùng chung sống, Phường Bắc Cường với với tổng diện tích 300 ha, chủ yếu là đất đô thị, dân số khoảng 15000 người, gồm 14 dân tộc anh em cùng chung sống

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 22

2.2.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội

Phường Duyên Hải và phường Bắc Cường là hai phường có điều kiện phát triển kinh tế của thành phố Thu nhập chủ yếu từ phát triển kinh tế, thương mại dịch vụ, du lịch

Về trồng trọt diện tích đất nông nghiệp có tỷ lệ quá nhỏ so với tổng diện tích đất của hai phường Sản phẩm trồng trọt chủ yếu là sắn Năng suất thấp do không chú trọng sản xuất, kỹ thuật canh tác chưa cao, phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên Cây hoa màu được canh tác trên các sườn đất dốc và hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên nên năng suất không cao và bấp bênh

Về chăn nuôi chủ yếu là phát triển quy mô hộ gia đình Các đối tượng chính là lợn và gia cầm và chăn nuôi theo hình thức thả rông Công tác thú y còn rất hạn chế Có một số hộ nuôi cá tuy nhiên các ao chưa kiên cố chỉ là các ao tạm thời, kỹ thuật chăn nuôi cá chưa có

vệ sinh và sức khỏe cho người dân

Về hoạt động viễn thông: Với mạng lưới phát triện rộng khắp địa bàn nên hoạt động thông tin liên lạc rất thuận lợi

Tóm lại, vùng nghiên cứu có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho cây rừng phát triển và có điều kiện phát triển kinh tế, xã hội Tuy nhiên do nhu cầu

đô thị hóa và phát triển kinh tế, xã hội nên đã có những tác động tiêu cực đến thảm thực vật rừng Những tác động đó đã làm ảnh hưởng tiêu cực đến

đa dạng sinh học và đất đai

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 23

Chương 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc, độ che phủ của 3 quần xã thực vật: Rừng phục hồi tự nhiên sau khai thác 30 tuổi (RPH - điểm nghiên cứu thứ nhất); R ừng Mỡ 15 tuổi (RMO - điểm nghiên cứu thứ 2); Rừng Bạch đàn 15 tuổi (RBĐ - điểm nghiên cứu thứ 3) và một số tính chất lý, hóa học của đất dưới các quần

xã nói trên

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Đề tài được thực hiện tại phường Duyên Hải và phường Bắc Cường, thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2013 đến 2014

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Về thành phần thực vật

Xác định thành phần loài, dạng sống, cấu trúc, độ che phủ của các quần

xã chọn nghiên cứu

3.3.2 Về môi trường đất

Xác định đặc điểm hình thái phẫu diện đất và phân tích một số chỉ tiêu

lý học và hóa học cơ bản của đất dưới các quần xã thưc vật nói trên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 24

Các nội dung nghiên cứu đề tài được tóm tắt bằng sơ đồ sau:

Cấu trúc và

độ che phủ của quần

xã

Đặc điểm hình thái phẫu diện đất

Tính chất lý học của đất

Tính chất hóa học của đất

Đánh giá mối quan hệ giữa các thảm thực vật và đất

Hình 3.1 Sơ đồ khái quát nội dung nghiên cứu

3.4 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đề tài chúng tôi sử dụng các phương pháp sau:

3.4.1 Phương pháp điều tra

Để nghiên cứu để thu thập số liệu tôi sử dụng phương pháp điều tra theo tuyến

và ô tiêu chuẩn của Nguyễn Nghĩa Thìn (2004) [36] và Hoàng Chung (2005) [13]

3.4.1.1 Phương pháp tuyến điều tra (TĐT)

Mục tiêu điều tra theo tuyến nhằm xác định phân bố của các đối tượng nghiên cứu Do đó sau khi xác định được địa điểm nghiên cứu ta tiến hành lập TĐT TĐT được xác định qua điều tra phỏng vấn chủ hộ trực tiếp canh tác một khu rừng hay một khu đồi Tại mỗi kiểu thảm bố trí tuyến điều tra có hướng vuông góc với đường đồng mức, các tuyến sau song song với tuyến đầu Khoảng cách giữa hai tuyến tùy theo kiểu thảm

và địa hình cụ thể, thường là 50-100m, bề rộng tuyến điều tra là 2m Trên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 25

tuyến đi thu thập và ghi chép tất cả các số liệu về thành phần loài, dạng sống và độ che phủ (%) của thảm thực vật

3.4.1.2 Phương pháp ô tiêu chuẩn (OTC)

Trên mỗi TĐT tiến hành lập 3 ô tiêu chuẩn và được phân bố đồng đều ở các vị trí chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi Mỗi OTC có diện tích 400m2(20m x 20m) cho cả 3 quần xã rừng trồng Ô dạng bản (ODB) có diện tích 4m2 (2m x 2m) được bố trí trên các đường chéo, đường vuông góc và các cạnh của OTC Tổng diện tích các ODB phải đạt ít nhất là 1/3 diện tích OTC Ngoài ra dọc hai bên tuyến điều tra cũng đặt thêm các ODB để thu thập số liệu bổ sung Trong OTC tiến hành thống kê về thành phần loài, dạng sống, cấu trúc và độ che phủ của thảm thực vật Tổng số OTC là 4x3=12 ô

3.4.2 Phương pháp thu mẫu

3.4.2.1 Thu mẫu thực vật

- Trên TĐT, quan sát và ghi chép vào phiếu tất cả các thông tin về các loài đã gặp như: tên latinh (hoặc tên địa phương), dạng sống (thân gỗ, thân bụi, thân thảo, dây leo) Nếu có loài chưa biết tên thì lấy mẫu (theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004[36] và Hoàng Chung, 2005[13]) về để tra cứu

- Trong OTC, tiến hành thu thập mẫu trong các ô nhỏ (ODB), cách thu mẫu cũng giống như tuyến điều tra

- Để nghiên cứu cấu trúc tầng tán của thảm thảm thực vật, trong các OTC tiến hành đo chiều cao vút ngọn (Hvn) của các loài thực vật Những cây cao 4m trở xuống được đo bằng thước sào có chia vạch đến 0,1m, đối với cây cao trên 4m được đo bằng thước Blumeleiss đo theo nguyên tắc lượng giác Đánh giá độ che phủ bằng mắt là phần trăm diện tích đất được thảm thực vật che phủ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 26

3.4.2.2 Thu mẫu đất

* Đào phẫu diện mô tả hình thái đất

Mỗi thảm thực vật đào một phẫu diện chính, vị trí đào phẫu diện phải đại diện cho loại đất, khu vực đất được nghiên cứu Kích thước phẫu diện dài 1,2m, rộng 0,8m, sâu 1,2m và mô tả theo phương pháp của Lê Văn Khoa và cộng sự (1998) [24]

Theo Lê Thu Bồn [9] các đặc trưng hình thái của đất mà có thể quan sát được qua phẫu diện đó là: Các tầng đất, các tầng đất khác nhau được phân biệt nhờ một số dấu hiệu như: màu sắc, kích thước cấp hạt (thành phần cơ giới), độ chặt, kết cấu

Một phẫu diện đất rừng tự nhiên thường có 4 tầng là: O (Ao), A, B và C theo thứ tự từ mặt đất xuống sâu như sau:

Tầng O (tầng Ao): Là tầng hữu cơ (còn gọi là tầng thảm mục) Tầng này chứa xác thực vật và động vật chưa được phân giải hoặc mới ở trạng thái bán phân giải Tầng Ao chỉ có ở đất rừng chưa khai thác, còn đất đã được khai thác để trồng trọt mất thảm thực vật rừng thì tầng này xem như không có

Tầng A: Gọi là tầng rửa trôi (eluvial) Là tầng đất chứa nhiều mùn Trong thực tế tầng này có nhiều chất bị rửa trôi xuống các tầng sâu ngay cả sét, chính vì thế người ta gọi là tầng rửa trôi Thường nhóm này người ta chia

ra các tầng phụ A1, A2, A3

Tầng B: Gọi là tầng tích tụ (illuvial) Là tầng chứa các hợp chất như oxyt sắt, nhôm, khoáng sét bị rửa trôi từ trên xuống Cũng có trường hợp các chất này được hình thành tại chỗ hoặc từ những tầng phía dưới đi lên Tầng B trong nhiều vùng đất có thể tách ra các tầng phụ B1, B2, B3

Tầng C: Tầng mẫu chất; chứa các sản phẩm phong hóa từ đá

Tầng D: Tầng đá mẹ Là tầng đá gốc

*Lấy mẫu đất

Mỗi kiểu thảm thực vật, tiến hành đào 3 phẫu diện nhỏ có kích thước 50cm x 50cm x 50cm, phân bố đều ở 3 vị trí chân đồi, sườn đồi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 27

và đỉnh đồi Ở mỗi phẫu diện lấy đất theo thứ tự từ dưới lên trên, theo các lớp độ sâu là 0 - 10cm, 10 - 20cm, 20 - 30cm Sau đó đất từng tầng trộn đều với nhau, mỗi tầng đất lấy 1kg để phân tích tính chất lý, hóa học cơ bản

3.4.3 Phương pháp phân tích mẫu

3.4.3.1 Phân tích mẫu thực vật

Xác định tên khoa học, tên địa phương các loài cây theo các tài liệu

“Danh lục các loài thực vật Việt Nam” của Nguyễn Tiến Bân (2003 - 2005) [5], Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993)[19], theo cuốn “Tên cây rừng Việt Nam” của Bộ NN&PTNN(2000)[8]

Xác định dạng sống các loài theo Raunkiaer (1934), Hoàng Chung (2005)[13] Gồm 5 nhóm dạng sống cơ bản:

1 Nhóm cây có chồi cao trên mặt đất : Phanerophytes (Ph)

2 Nhóm cây có chồi sát mặt đất : Chamactophytes (Ch)

3 Nhóm cây có chồi nửa ẩn :Hemicryptophytes He)

4 Nhóm cây có chồi ẩn : Criptophytes (Cr)

5 Nhóm cây sống một năm : Theophytes (Th)

Lập phổ dạng sống chung hệ thực vật của khu vực nghiên cứu

Thống kê các loài theo danh lục, sắp xếp theo thứ tự ABC theo tên Latinh

3.4.3.2 Phân tích mẫu đất

- Xác định tính chất lý học của đất: độ ẩm, độ xốp, mức độ xói mòn

bề mặt và thành phần cơ giới đất của các quần xã được quan sát bằng mắt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 28

thường ngay tại hiện trường, theo phương pháp của Lê Văn Khoa và cộng

pháp Tiurin, đó là sử dụng hỗn hợp chất oxi hoá mạnh là H2SO4 đặc và

K2Cr2O7 0,4N để oxi hoá cacbon trong mùn Sau đó chuẩn độ lượng dung dịch kaliđicrômat dư bằng muối Mohr với chất chỉ thị điphenylamin hoặc

phenylantranilic hoặc ôctophênantrôlin

Tính kết quả thí nghiệm bằng công thức:

% Mùn =

Trong đó:

(V1 – V2).N.T.0,003.1,724.100

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 29

V1: Số ml muối Mohr 0,2N dùng để chuẩn độ trong thí nghiệm kiểm tra (không có đất)

V2: Số ml muối Mohr 0,2N dùng để chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 0,4N trong thí nghiệm có đất

N: Nồng độ lí thuyết của muối Mohr

T: Hệ số hiệu chỉnh nồng độ của dung dịch muối Mohr; 0,003 - 1 mili đương lượng của dung dịch K2Cr2O7 0,4N oxi hoá được 0,003g cacbon

Tính % đạm tổng số theo công thức:

% N =

Trong đó:

V1 thể tích dung dịch NaOH 0,1N dùng để chuẩn độ H2SO4 0,1 N

V2 thể tích dung dịch NaOH 0,1N dùng để chuẩn độ H2SO4 0,1 N dư

N nồng độ lý thuyết của dung dịch NaOH 0,1N