ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HOÀNG PHÚ ANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT LÍ - HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA ĐẤT RỪNG TRỒNG TẠI HAI XÃ KHE MO VÀ VĂN
Trang 1ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
HOÀNG PHÚ ANH
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT LÍ - HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA ĐẤT RỪNG TRỒNG TẠI HAI XÃ KHE MO VÀ VĂN HÁN
HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Thái Nguyên - 2014
Trang 2ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
HOÀNG PHÚ ANH
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT LÍ - HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA ĐẤT RỪNG TRỒNG TẠI HAI XÃ KHE MO VÀ VĂN HÁN
HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN
CHUYÊN NGÀNH: SINH THÁI HỌC
Mã số: 60.42.01.20
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Ngọc Công
Thái Nguyên, 2014
Trang 3Lời cảm ơn
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS
Lê Ngọc Công - người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức
và kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành được luận văn này Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo khoa Sinh -KTNN, Khoa Sau đại học, Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên
đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường
hai
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình và bạn bè
đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua
Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, bạn bè và đồng nghiệp
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 08 năm 2014
Tác giả luận văn
Trang 4LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2014
Tác giả luận văn
Xác nhận của Khoa Sinh - KTNN
Xác nhận của người hướng dẫn khoa học
PGS.TSLê Ngọc Công
Trang 5MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn i
Lời cam đoan ii
Mục lục iii
Danh mục bảng biểu iv
Danh mục các hình v
MỞ ĐẦU 1
1 Lí do chọn đề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 2
3 Phạm vi nghiên cứu 2
Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1 Nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống và cấu trúc rừng 3
1.1.1 Những nghiên cứu về thành phần loài 3
1.1.2 Những nghiên cứu về thành phần dạng sống 6
1.1.3 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng 10
1.2 Những nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa thực vật và đất 12
12
1.2.2 Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất 14
1.2.3 Những nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật 16
Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI CỦA VÙNG NGHIÊN CỨU 19
2.1 Khái quát điều kiện tự nhiên 19
2.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới hành chính 19
2.1.2 Đị:a hình 21
2.1.3 Khí hậu 22
2.1 23
2.2 Điều kiện kinh tế xã hội 25
Trang 62.2.1 25
25
Chương 3: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
3.1 Đối tượng nghiên cứu 30
3.2 địa điểm nghiên cứu 30
3.3 Phương pháp nghiên cứu 30
3.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 30
3.3.2 Phương pháp phân tích mẫu 31
3.3.3 Phương pháp điều tra trong nhân dân 33
Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
4.1 Thành phần loài, dạng sống, cấu trúc các quần xã thực vật 34
4.1.1 Thành phần loài của các quần xã 34
4.1.2 Thành phần dạng sống tại các quần xã nghiên cứu 42
4.1.3 Đặc điểm cấu trúc các quần xã thực vật 44
4.2 Đặc điểm hình thái phẫu diện đất trong các quần xã thực vật 47
4.2.1 Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Thông 40 tuổi 48
4.2.2 Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Keo 7 tuổi 48
4.2.3 Phẫu diện đất đặc trưng ở của rừng Mỡ 10 tuổi 48
4.3 Ảnh hưởng của quần xã rừng đến một số tính chất lý, hóa học của đất 49
4.3.1 Ảnh hưởng của quần xã rừng đến một số tính chất lý học của đất 49
4.3.2 Hiệu quả về môi trường đất dưới các quần xã rừng trồng ở KVNC 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
Trang 8DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 3.1 Phân loại mức độ xói mòn đất 32Bảng 4.1 Thành phần dạng sống thực vật tại các quần xã nghiên cứu 42Bảng 4.2 Đặc điểm cấu trúc hình thái của các quần xã tại các điểm
nghiên cứu 45Bảng 4.3.Tổng hợp về thành phần loài, dạng sống, cấu trúc tầng và độ
che phủ của các quần xã nghiên cứu 47Bảng 4.4 Một số tính chất lý học của đất trong các quần xã nghiên cứu 50Bảng 4.5 Thành phần cơ giới đất ở các quần xã nghiên cứu 52Bảng 4.6 Một số tính chất hóa học của đất dưới các quần xã rừng trồng 53
Trang 9DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
uyên 20
Hình 4.1 Sự biến đổi độ chua pH(KCl) ở các quần xã nghiên cứu 54
Hình 4.2 Sự biến đổi của hàm lượng mùn ở các quần xã nghiên cứu 55
Hình 4.3 Hàm lượng đạm tổng số (%) ở các quần xã nghiên cứu 56
Hình 4.4 Hàm lượng P2O5 tổng số ở các quần xã nghiên cứu 57
Hình 4.5 Hàm lượng K2O tổng số ở các quần xã nghiên cứu 58
Hình 4.6 Hàm lượng Ca2+ tổng số ở các quần xã nghiên cứu 59
Hình 4.7 Hàm lượng Mg2+ tổng số ở các quần xã nghiên cứu 59
Trang 11Đặc 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, đặc điểm hóa tính Do đó độ phì ảnh hưởng đến nhiều mặt của hệ sinh thái cũng như của quần xã thực vật nói riêng Đất tốt hay không được đánh giá qua độ phì của đất Độ phì càng cao thì đất càng tốt Ngược lại thảm thực vật cũng có tác động trở lại với đất một cách rất tích cực, nó thúc đẩy cho đất nhanh chóng tăng độ phì nhiêu
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 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 như vậy thì trong vòng 166 năm tới trên Trái Đất sẽ không còn rừng
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: du canh du cư, đốt nương làm rẫy, sự phát triển của ngành chăn nuôi gia súc 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
Trang 12năm 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 rừng nói riêng
và thảm thực vật nói chung
Xuất phát từ ý tưởng cho rằng 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 hợp lí trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững, đồng thời đề xuất biện pháp cải tạo đất bị xói mòn, bạc màu để nhanh chóng phủ nhanh đất trống, đồi trọc Với lí do trên,
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số quần xã thực vật đến
tính chất lí- hóa học cơ bản của đất rừng trồng tại hai xã Khe Mo và Văn Hán huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên”
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 quần xã thực vật nghiên cứu
- Xác định được những tính chất vật lí, hóa học cơ bản của đất dưới các quần xã 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
3 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2013 đến năm 2014 tại hai
xã Khe Mo và Văn Hán (Đồng Hỷ, Thái Nguyên) Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số tính chất lí hóa học cơ bản của đất trong mối quan hệ với một số quần xã thực vật chọn nghiên cứu
Các khu vực chọn nghiên cứu thuộc hai xã Khe Mo và Văn Hán 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
Trang 13Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống và cấu trúc rừng
1.1.1 Những nghiên cứu về thành phần loài
1.1.1.1 Những nghiên cứu về thành phần loài trên thế giới
Những nghiên cứu về thành phần loài 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) Nói chung theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của
nó Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật (Hoàng Chung)[12]
Long chun 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
1.1.1.2 Những nghiên cứu về thành phần loài ở Việt Nam
Ở Việt Nam, Phan Kế Lộc (1978)[32], đã xác định hệ thực vật miền bắc Việt Nam có 5609 loài thuộc 1660 chi và 240 họ, đã đề nghị áp dụng công thức đánh giá tổ thành loài rừng nhiệt đới
Trang 14Thái Văn Trừng (1970), thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi, 289 họ [45]
Phan Kế Lộc (1998) điều tra phát hiện 20 loài cây có tannin thuộc họ Trinh
nữ (Mimosaceae) và giới thiệu 4 loài khác mọc ở Việt Nam có tannin [32]
Hoàng Chung (1980), khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ Trong công trình tổng kết các kết quả nghiên cứu đồng cỏ miền bắc Việt Nam, Dương Hữu Thời (1981) đã công bố thành phần loài thuộc 5 vùng miền bắc Việt Nam gồm 213 loài[11]
Nguyễn Tiến Bân (1983)[5], khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê được 3210 loài, chiếm gần 1/2 số loài đã biết của toàn Đông Dương Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993), trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê số loài hiện có của hệ thực vật là 10.500 loài [23]
Phan Nguyên Hồng (1991)[25], lập danh mục cùng với một số chỉ tiêu khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài cây ngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn
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 [9]
Trần Đình Đại (2001), căn cứ vào kết quả điều tra thực địa, mẫu vật lưu giữ tại các phòng tiêu bản đã thống kê danh lục các loài thực vật tại vùng Tây bắc bộ (Lai Châu, Lào Cai, Sơn La) gồm 226 họ, 1050 chi và 3074 loài thuộc
6 ngành thực vật bậc cao có mạch [19]
Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995), nghiên cứu thành phần loài, dạng sống của sa van bụi vùng đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123 loài thuộc 47 họ khác nhau [16]
Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), đã thống kê thành phần loài của Vườn quốc giaTam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 cây có ích thuộc
478 chi, 213 họ thuộc 3 ngành: Dương xỉ, Hạt trần và Hạt kín Các loài này
Trang 15được xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau Năm 1998, khi nghiên cứu về họ Thầu Dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam, ông thu được 156 loài trong tổng số
425 loài của họ Thầu dầu ở Việt Nam chia làm 7 nhóm theo cách sử dụng [40]
Lê Ngọc Công (1998), khi nghiên cứu tác dụng cải tạo môi trường của một số mô hình rừng trồng ở một số tỉnh miền núi phía bắc đã công bố thành phần loài gồm 211 loài thuộc 64 họ [14]
Thái Văn Trừng (1998) [46], khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam đã
có nhận xét về tổ thành loài thực vật của tầng cây bụi như sau: trong các trạng thái thảm 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 (họ Cà phê - Rubiaceae); chi Tabermontana (họ Trúc đào - Apocynaceae); chi Ardisia, Maesa (họ Đơn nem - Myrsinaceae)
Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) [40], khi tổng kết các công trình nghiên cứu
về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2393 loài thực vật bậc thấp và
1373 loài thực vật bậc cao thuộc 2524 chi, 378 họ
Trang 16Phạm Hồng Ban vs cs (2000)[4], nghiên cứu sự biến động thành phần loài thực vật sau nương rẫy ở huyện Con Cuông, Nghệ An nhận xét rằng: do ảnh hưởng của canh tác nương rẫy nên thành phần loài và số lượng cây gỗ trên một đơn vị diện tích có xu hướng giảm dần, đơn giản hoá để tái ổn định
Lê Đồng Tấn (2000), khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy ở Sơn La đã kết luận: mật độ cây giảm khi độ dốc tăng, mật độ cây giảm từ chân lên đỉnh đồi, mức độ thoái hoá đất ảnh hưởng đến mật độ,
số lượng loài cây và tổ thành loài cây Kết quả cho thấy ở tuổi 4 có 41 loài; tuổi 10 có 56 loài; tuổi 14 có 53 loài [39]
Nguyễn Thế Hưng (2003), đã thống kê trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu ở huyện Hoành Bồ, Thị xã cẩm Phả (Quảng Ninh) có 324 loài thuộc 251 chi và 93 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch [27].Phạm Ngọc Thường (2003), khi nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh tự nhiên sau nương rẫy ở Bắc Kạn kết luận: quá trình phục hồi sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhóm nhân tố sinh thái như nguồn giống, địa hình, thoái hoá đất, con người Mật độ cây giảm dần theo thời gian phục hồi của thảm thực vật cây gỗ, trên đất tốt nhiều nhất
11 - 25 loài, trên đất xấu 8 - 12 loài [27]
Lê Ngọc Công (2004) [15], nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên là 160 họ,
468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây
gỗ quý như: 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 [31]
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 [44]
1.1.2 Những nghiên cứu về thành phần dạng sống
Trang 171.1.2.1 Những nghiên cứu trên thế giới về thành phần dạng sống
Dạng sống của thực vật là sự biểu hiện về hình thái cấu trúc cơ thể thực vật thích nghi với điều kiện môi trường của nó, nên đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ rất sớm Patsoxki.K (1915), chia thảm thực vật thành 6 nhóm: thực vật thường xanh; thực vật rụng lá vào thời kỳ bất lợi trong năm; thực vật tàn lụi phần trên mặt đất trong thời kỳ bất lợi; thực vật tàn lụi vào thời kỳ bất lợi; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển lâu năm
Vưxôxki.G.N (1915), chia thực vật thảo nguyên làm 2 lớp: lớp cây nhiều năm và lớp cây hàng năm Braun - Blanquet (1951), đánh giá cách mọc của thực vật dựa vào tính liên tục hay đơn độc của loài đã chia thành 5 thang: mọc lẻ; mọc thành vạt; mọc thành dải nhỏ; mọc thành vạt lớn và mọc thành khóm lớn (Hoàng Chung)[12]
Cho đến nay, khi phân tích bản chất sinh thái của mỗi hệ thực vật, nhất là
hệ thực vật của các vùng ôn đới, người ta vẫn dùng hệ thống của Raunkiaer (1934) [12] để sắp xếp các loài của hệ thực vật nghiên cứu vào một trong các dạng sống đó Cơ sở phân chia dạng sống của ông là sự khác nhau về khả năng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm
Từ tổ hợp các dấu hiệu thích nghi, Raunkiaer chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí của chồi nằm ở đâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm Raunkiaer đã chia 5 nhóm dạng sống cơ bản:
1 Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất
2 Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất
3 Hemicryptophytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn
4 Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn
5 Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm
Ông đã xây dựng phổ chuẩn của các dạng sống ở các vùng khác nhau trên trái đất (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
Trang 18những 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 Vì lẽ đó, trong nghiên cứu của mình, tôi cũng chọn lựa cách phân chia dạng sống này của Raunkiaer Xêrêbriacốp (1964), đưa ra bảng phân loại dạng sống mang tính chất sinh thái học hơn của Raunkiaer Trong bảng phân loại này, ngoài những dấu hiệu hình thái sinh thái, Xêrêbriacốp sử dụng c những dấu hiệu như ra quả nhiều lần hay một lần trong cả đời của cá thể bao gồm: ngành, kiểu, lớp và lớp phụ
Trong bảng phân loại này không bao gồm những cây thuỷ sinh Trong đó ông còn chia ra các đơn vị nhỏ hơn là nhóm, nhóm phụ, tổ và các dạng đặc thù Bàng phân loại dạng sống cây thuộc thảo đã được lập ra lần đầu tiên bởi Canon (1911), sau đó hàng loạt bảng đã được đưa ra Với cây thảo, đặc điểm phần dưới đất đóng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạng sống, nó biểu thị mức độ khắc nghiệt khác nhau của môi trường sống, là phần sống lâu năm của cây Vì thế việc sử dụng phần dưới đất để làm tiêu chuẩn phân chia dạng sống sẽ giúp cho ta đánh giá đúng hơn kiểu thảm, những đặc điểm đặc trưng của môi trường [12]
Ở Việt Nam có một số công trình nghiên cứu về dạng sống như:Doãn Ngọc Chất (1969), nghiên cứu dạng sống của một số loài thực vật thuộc họ Hoà thảo
Hoàng Chung (1980), thống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng
cỏ miền bắc Việt Nam, đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên [12]
Thái Văn Trừng (1978)[45], cũng áp dụng nguyên tắc của Raunkiaer khi phân chia dạng sống của hệ thực vật ở Việt Nam
Lê Trần Chấn (1990), khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn tỉnh Hoà Bình cũng phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chính theo phương
Trang 19pháp của Raunkiaer Tuy nhiên tác giả đã dùng thêm ký hiệu để chi tiết hoá một số 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 b n
mà ch coi đây là những dạng phụ [10]
Hoàng Chung (2008), khi nghiên cứu thực vật trong đồng cỏ vùng núi bắc Việt Nam, đã phân chia 8 kiểu dạng sống chính là: kiểu cây gỗ, kiểu cây bụi, kiểu cây bụi thân bò, kiểu cây bụi nhỏ, kiểu cây bụi nhỏ bò, kiểu nửa bụi, kiều thực vật có khả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cây thảo có hệ rễ cái sống lâu năm [11]
Phan Nguyên Hồng (1991) [4], khi nghiên cứu hình thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam đã chia thành 7 dạng sống cơ bản: cây gỗ (G), cây bụi (B), cây thân thảo (T), dây leo (L), cây gỗ thấp hoặc dạng cây bụi (G/B),
ký sinh (K), bì sinh (B)
Áp dụng theo nguyên tắc của Raunkiaer, Nguyễn Bá Thụ, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [40] đã xây dựng phổ dạng sống của hệ thực vật Vườn quốc gia Cúc Phương là:
SB = 57,8Ph +10,5Ch + 12,4He + 8,3Cr + 1 l,0Th
Phạm Hồng Ban (1999) [4], nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái sau nương rẫy vùng Tây Nam Nghệ An, áp dụng khung phân loại của Raunkiaer để phân chia dạng sống, phổ dạng sống là:
SB = 67,40Ph + 7,3 3 Ch + 12,62H e + 8,53Cr + 4,09Th
Nguyễn Thế Hưng (2003), khi nghiên cứu dạng sống thực vật trong các trạng thái thảm thực vật tại Hoành Bồ (Quảng Ninh) đà kết luận: nhóm cây chồi trên đất có 196 loài chiếm 60,49% tồng số loài của toàn hệ thực vật; nhóm cây chồi sát đất có 26 loài chiếm 8,02%; nhóm cây chồi nửa ẩn có 43 loài chiếm 13,27%; nhóm cây chồi ẩn có 24 loài chiếm 7,47%; nhóm cây 1 năm có 35 loài chiếm 10,80% [27]
Phạm Ngọc Thường (2003)[51], khi nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy ở Thái Nguyên và Bắc Kạn đã cho kết quả phổ dạng sống của hệ thực vật :
SB = 56,37Ph +12,73Ch +14,23He +8,80Cr + 7,87Th
Trang 20Lê Ngọc Công (2004) [15], khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên đã phân chia thực vật thành các nhóm dạng sống sau: cây gỗ; cây bụi; cây cỏ và dây leo
Vũ Thị Liên (2005), [31] phân chia dạng sống thực vật trong thảm thực vật sau nương rẫy ở Sơn La theo thang phân loại của Raunkiaer Kết
dạng sống như sau:
SB = 69,69Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th
1.1.3 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.1.3.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards.P.W (1952), Baur.G.N (1964), Odum.Ẹ P (1971) tiến hành Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng Baur (1964), đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu
xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng Odum.P (1971), đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley (1935) Khái niệm sinh thái học được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học[38]
Công trình nghiên cứu của Catinot.R (1965), Plaudy.J (1987), đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến
1.1.3.2 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam
Ở Việt Nam có nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ cho việc kinh doanh rừng lâu dài và ổn định, nhiều tác giả đi sâu vào mô phỏng các cấu trúc rừng từ đơn giản đến phức tạp bằng các mô hình Phạm Minh Nguyệt (1994), đưa ra những tiêu chuẩn về một cấu trúc rừng cần được quan tâm khi tiến hành chặt tu bổ, cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều
Trang 21phát triển tốt Tầng cây trên cùng cung cấp nguyên vật liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện khác cho cây rừng phát triển cân đối nhịp nhàng Tầng trung bình bổ sung độ tàn che tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp một số nguyên liệu Tầng cây tái sinh mọc xen giữa thảm tươi cây bụi, dây leo là tiềm lực của rừng tạo điều kiện tái sinh lâu dài Đặng Kim Vui (2002), [52] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giầu rừng ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên, đã kết luận đối với giai đoạn phục hồi từ 1-2 tuổi (hiện trạng là thảm cây bụi) thành phần thực vật 72 loài thuộc 36 họ
và họ Hòa thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất (10 loài), sau đó đến họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Mimosaceace) và họ Cà phê (Rubiaceae) mỗi họ có 4 loài Bốn họ có 3 loài là họ Long não (Lauraceae),
họ Cam (Rutaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae) và họ cỏ roi ngựa (Verbenaceae) Ngoài ra, cấu trúc trạng thái thảm thực vật cây bụi này có số
cá thể trong ô tiêu chuẩn cao nhất nhưng lại có cấu trúc hình thái đơn giản, độ che phủ thấp nhất 75 - 80 %, chủ yếu tập trung vào các loài cây bụi
Nguyễn Hải Tuất (1991), [49] nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của một hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng
Trần Văn Con (1992), [13] ứng dụng mô phỏng toán học trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai Kon Tum) đã cho rằng, sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng hợp của ba quá trình: tái sinh, sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa thưa) Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu để dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương quan nhất định
Võ Đại Hải (1996), [22] đưa ra khái niệm chức năng phòng hộ nguồn nước của thảm thực vật Theo tác giả mô hình cấu trúc hợp lý của rừng phòng
hộ đầu nguồn là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng được yêu cầu phòng hộ về điều tiết nước và xói mòn Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập tổ thành loài
Trang 22cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến các yếu tố sinh thái nên chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định lâu dài Muốn đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng
1.2 Những nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa thực vật và đất
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 [21] 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
1980 [12])
Khi nghiên cứu hệ sinh thái rừng nhiệt đới Hađi (1936), Baur (1946), Richards P W (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 [41])
Khi nghiên cứu về vai trò của mùn trong đất đối với cây Giacốp (1956)
Trang 23đã 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,
do đó ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển cây rừng
Khi phân chia các kiểu rừng trong mối quan hệ với thổ nhưỡng ở Inđônêxia và Malaixia, Richards P.W 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 [38]
Như vậy cho thấy thảm thực vật có ảnh hưởng rất lớn đến các tính chất
lí hóa học của đất cũng như độ ẩm và độ xốp của đất
1.2.1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam về ảnh hưởng của hệ sinh thái đất đến
sự phát triển của thảm thực vật
Ở Việt Nam cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của đất đến thảm thực vật Chavalier A (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 [53]
Trên cơ sở tổng hợp các nghiên cứu của Maurand.P (1943), Dương Hàm
Hy (1956) cũng đưa ra bảng 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 [45]) Nhiều tác giả như: Trần Ngũ Phương (1970) [37],
Vũ Tự Lập (1995) [30] cũng có nhận xét tương tự
Nguyễn Hữu Thoan (1986) [42] 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
Trang 24ứng phù hợp với thành phần khoáng của loại đá mẹ đó
Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995) [35], khi nghiên cứu quá trình tái sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy tại Sapa đã nhận định: 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 Những 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 nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất
1.2.2.1 Những nghiên cứu trên thế giới về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất
Trên thế giới, khi nghiên cứu trên các kiểu rừng khác nhau thì Monin (1937) đã đưa ra kết luận: 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 1-3tấn/ha 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 [38]
Theo Kononove.M.M (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 (TDL)[35]
Theo Richards.P.W (1964) [38], 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 [38] Như vậy sinh
Trang 25vật 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 Zon.S.V 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 [38]
1.2.2.2 Những nghiên cứu Việt Nam về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất
Ở Việt Nam, Nguyễn 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 [50]
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 [20]
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 [27]
Nguyễn Ngọc Bình (1996) [7] đã có nhận xét là các tính chất và độ phì của đất có quan hệ đến sự phân bố của các loại 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) [47] cũng có nhận xét tương tự
Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1998), [14] 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
Trang 26thuận 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 tới tính chất hóa học của đất, tới lượng vi sinh vật, thành phần giun đất [15]
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, Ca2+, Mg2+ trao đổi) [3]
1.2.3 Những nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật
Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu 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 Những nghiên cứu trên thế giới về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật
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
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 Ipilipil là cây có khả năng cải tạo đất, mọc nhanh, tái sinh chồi mạnh, chịu được nơi đất xấu (Hoàng Xuân Tý,1992 [47])
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 [47])
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 [47])
Trang 271.2.3.2 Những nghiên cứu Việt Nam về tác dụng cải tạo đất của thảm thực vật
Ở Việt Nam, cũng có rất 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 [26]
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 cây bộ đậu làm tiên phong cải tạo đất và định hướng phát triển theo mô hình vườn đồi là giải pháp hợp
lý để sử dụng có hiệu quả vùng gò đồi rộng lớn mà hiện nay đang ngày càng xói mòn, trơ sỏi đá của Thừa Thiên Huế [33]
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 [47]
Trần Đình Lý(1997) [35] 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 Ca2+, Mg2+ 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]
Trang 28Trong những năm gần đây Đảng và nhà nước ta đã tạo ra nhiều 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 Thái Nguyên 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
Trang 29Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI CỦA VÙNG NGHIÊN CỨU
2.1 Khái quát điều kiện tự nhiên
2.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới hành chính
Thái Nguyên là một tỉnh ở đông bắc Việt Nam, Tọa
(2012) phía bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Kạn, phía tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía đông giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội Tỉnh Thái Nguyên trung bình cách sân bay quốc tế Nội Bài 50 km, cách biên giới Trung Quốc 200 km, cách trung tâm Hà Nội 75 km và cảng Hải Phòng 200 km Với vị trí địa lý là một trong những trung tâm chính trị, kinh tế,giáo dục của khu Việt Bắc nói riêng, của vùng trung du miền núi phía bắc nói chung, Thái Nguyên là cửa ngõ giao lưu kinh tế - xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc Bộ Việc giao lưu đã được thực hiện thông qua hệ thống đường bộ, đường sắt, đường sông hình rẻ quạt mà thành phố Thái Nguyên là đầu nút
Trang 30Khu nghiên cứu
Đồng Hỷ là một huyện miền núi phía đông bắc tỉnh Thái Nguyên Diện tích 455,524 km2, dân số 111.147 người (năm 2012)
huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn ở phía bắc, huyện Võ Nhai về phía đông bắc; giáp huyện Phú Lương về phía tây; giáp thành phố Thái Nguyên và huyện Phú Bình về phía nam và giáp huyện Yên Thế thuộc tỉnh Bắc Giang về phía đông
Huyện Đồng Hỷ có 18 đơn vị hành chính trực thuộc, bao gồm các xã: Hóa Thượng, Huống Thượng, Nam Hòa, Tân Lợi, Cây Thị, Hợp Tiến, Khe
Mo, Văn Hán, Hóa Trung, Quang Sơn, Văn Lăng, Tân Long, Hòa Bình, Minh
Trang 31Lập, Linh Sơn và 3 thị trấn: Chùa Hang(huyện lỵ), Trại Cau, Sông Cầu.
244ng/km2
Khe Mo là một xã thuộc huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên Xã có
diện tích 30,24 km², dân số năm 1999 là 6424 người, mật độ dân số đạt 212 người/km² Xã nằm tại phần giữa của huyện và có tuyến tỉnh lộ chạy qua phần phía tây nam Khe Mo giáp với thị trấn Sông Cầu, xã Quang Sơn (Đồng Hỷ)
và xã La Hiên của huyện Võ Nhai lần lượt ở phía tây bắc và bắc, giáp với xã Văn Hán ở phía đông, giáp với xã Linh Sơn ở phía nam, giáp với xã Hóa Trung và Hóa Thượng ở phía tây nam Theo Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên 1999-2003, xã Khe Mo có diện tích 30,76 km², dân số là 7048 người, mật độ dân số đạt 229 người/km² Khe Mo được chia thành 15 xóm là Thống Nhất, Đèo Khế, Long Giàn, Khe Mo I, Khe Mo II, Làng Cháy, Dọc Hèo, Tiền Phong, La Đường, Ao Rôm I, Ao Rôm II, Ao Đậu, Hải Hà, Na Nha, Na Rẫy
Văn Hán là một xã thuộc huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên Xã nằm
tại phía đông của huyện và tiếp giáp với ba xã La Hiên, Lâu Thượng và Liên Minh thuộc huyện Võ Nhai ở phía bắc và đông bắc, giáp với xã Cây Thị ở phía đông, giáp với xã Nam hòa ở phía nam, giáp với xã Khe Mo ở phía tây
Xã có diện tích 66,17 km², dân số năm 1999 là 8995 người, mật độ dân số đạt
136 người/km²
Theo niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên 1999-2003, xã Văn Hán có diện tích 60,5 km², dân số là 9470 người, mật độ cư trú đạt 156 người/km² Văn Hán hiện được chia thành 17 xóm là Vân Hán, La Đùm, Cầu Mai, Phả
Lý, Thịnh Đức I, Thịnh Đức II, Đoàn Lâm, Vân Hòa, Ba Quà, La Củm, Hòa Khê I, Hòa Khê II, La Đàn, Làng Cả, Làng Hòa, Ấp Chè, Thái Hưng
2.1.2 Địa hình
Thái Nguyên có nhiều dãy núi cao chạy theo hướng bắc-nam và thấp dần xuống phía nam Cấu trúc vùng núi phía bắc chủ yếu là đa phong hóa mạnh, tạo thành nhiều hang động và thung lũng nhỏ
Trang 32Phía bắc Thái Nguyên gồm rừng núi và đồng lầy Về phía đông có những dãy núi cao nằm giữa những ngọn núi đá vôi ở phố Bình Gia Về phía đông bắc, có cao nguyên Vũ Phái được giới hạn bởi những dãy núi đá vôi và
có khu rừng núi ngăn chia Lâu Thượng và Lâu Hạ ở phương Nam phía tây bắc Thái Nguyên có thung lũng Chợ Chu bao gồm nhiều cánh đồng và những thung lũng nhỏ Giữa Đồn Đủ và Cổ Lương là một cánh đồng giáp với cao nguyên Trúc Thanh và Độ Tranh gồm nhiều đồi núi lan tới tận khu đồng lầy Phúc Linh
Phía tây nam có dãy Tam Đảo dọc theo cao nguyên Văn Lang và cánh đồng Đại Từ Tam Đảo có đỉnh cao nhất 1.591 m, các vách núi dựng đứng và kéo dài theo hướng tây bắc-đông nam Ngoài dãy núi trên còn có dãy Ngân Sơn bắt đầu từ Bắc Kạn chạy theo hướng đông bắc-tây nam đến Võ Nhai và dãy núi Bắc Sơn cũng chạy theo hướng tây bắc-đông nam Cả ba dãy núi Tam Đảo, Ngân Sơn, Bắc Sơn đều là những dãy núi cao che chắn gió mùa đông bắc
H, địa hình lại không phức tạp lắm , thuận lợi cho canh tác nông lâm nghiệp và phát triển kinh tế - xã hội
2.1.3 Khí hậu
Nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm, nhưng do địa hình nên khí hậu Thái Nguyên vào mùa đông được chia thành 3 vùng rõ rệt:
- Vùng lạnh nhiều nằm ở phía bắc huyện Võ Nhai
- Vùng lạnh vừa gồm các huyện Định Hóa, Phú Lương và phía nam huyện Võ Nhai
- Vùng ấm gồm các huyện: Đại Từ, Thành phố Thái Nguyên, Đồng
Hỷ, Phú Bình, Phổ Yên và Thị xã Sông Công
Khu vực nghiên cứu là hai xã Khe Mo và Văn Hán nằm ở vùng lạnh vừa Khí hậu cận nhiệt đới ẩm với 4 mùa, có mùa đông lạnh
Trang 332.1.3.1 Chế độ nhiệt
14,2°C Chênh lệch giữa tháng nóng nhất (tháng 6: 29,4 °C) với tháng lạnh nhất (tháng 1: 14,2 °C) là 15,2 °C Tại thành phố Thái Nguyên, nhiệt độ cao nhất và thấp nhất từng được ghi nhận lần lượt là 41,5°C và 3°C
2.1.3.2 Chế độ mưa, ẩm
Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2.000 đến 2.500 mm; cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất vào tháng 1 Khí hậu Thái Nguyên chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 10 đến tháng 5 Nhìn chung khí hậu tỉnh Thái Nguyên thuận lợi cho phát triển ngành nông, lâm nghiệp Năm 2012 l
2.1.3.3 Chế độ gió và số giờ nắng
- : chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc (từ lục địa châu Á tới)
Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1.300 đến 1.750 giờ và phân phối tương đối đều cho các tháng trong năm
Trang 34Đất núi chiếm 48,4% diện tích tự nhiên, có độ cao trên 200 m, hình thành do sự phong hóa trên các đá Macma, đá biến chất và trầm tích Đất núi thích hợp cho việc phát triển lâm nghiệp, trồng rừng đầu nguồn, rừng phòng
hộ, rừng kinh doanh nhưng cũng thích hợp để trồng cây ăn quả, một phần cây lương thực cho nhân dân vùng cao
Đất đồi chiếm 31,4% diện tích tự nhiên chủ yếu hình thành trên cát kết, bột kết phiến sét và một phần phù sa cổ kiến tạo Đây là vùng đất xen giữa nông
và lâm nghiệp Đất đồi tại một số vùng như Đại Từ, Phú Lương ở từ độ cao
150 m đến 200 m có độ dốc từ 50
đến 200 phù hợp đối với cây công nghiệp và cây ăn quả lâu năm, đặc biệt là cây chè (trà) (một đặc sản của Thái Nguyên)
Đất ruộng chiếm 12,4% diện tích đất tự nhiên, trong đó một phần phân
bố dọc theo các con suối, rải rác, không tập trung, chịu sự tác động lớn của chế
độ thủy văn khắc nghiệt (lũ đột ngột, hạn hán ) khó khăn cho việc canh tác
Trong tổng quỹ đất 356.282 ha, đất đã sử dụng là 246.513 ha (chiếm 69,22% diện tích đất tự nhiên) và đất chưa sử dụng là 109.669 ha (chiếm 30,78% diện tích tự nhiên) Trong đất chưa sử dụng có 1.714 ha đất có khả năng sản xuất nông nghiệp và 41.250 ha đất có khả năng sản xuất lâm nghiệp
phươn
Trang 35
2.2 Điều kiện kinh tế xã hội
2.2.1
a Tgiống vải thiều Thanh Hà được trồng ở hai xã Khe Mo, Văn Hán có sản lượng
trên 137 triệu đồng, thu nhập bình quân đầu người đạt 9 triệu đồng/người/năm, tổng sản lượng lương thực có hạt đạt 3.731 tấn Năm 2011, đàn trâu, bò toàn xã có 1.300 con, đàn lợn có 5000 nghìn con, đàn gia cầm có 60.000 nghìn con
Khe Mo có tài nguyên đất sét để làm xi măng với trữ lượng lớn
cả nước là 1,05%
Theo kết quả của cuộc tổng điều tra dân số và nhà ở năm 2009, quy mô
hộ gia đình tại tỉnh Thái Nguyên là 3,4 người/hộ Tỉ số già hóa là 39,5% và tỉ
số phụ thuộc là 42,2% Tuổi kết hôn trung bình lần đầu của cư dân Thái Nguyên là 24 tuổi, trong đó nam là 25,7 tuổi và nữ là 22,3 tuổi, thấp hơn trung bình cả nước với các số liệu tương ứng là 24,5 tuổi, 26,2 tuổi và 22,8 tuổi Tỷ lệ xuất cư là 30,2‰/năm còn tỷ lệ nhập cư là 39,6‰/năm Tỉ lệ biết
Trang 36chữ đạt 96,5%, cao hơn mức trung bình cả nước là 93,5% Diện tích nhà ở bình quân của Thái Nguyên là 20,1m²/người, trong đó nhà ở kiên cố đạt 61,7%, nhà ở bán kiên cố đạt 25,6%, nhà ở thiếu kiên cố đạt 4,5% và nhà ở đơn sơ đạt 8,2% 93,7% nhà ở tại Thái Nguyên là nhà riêng Khoảng 35,4%
số người xuất cư khỏi Thái Nguyên có điểm đến là Hà Nội và 8,5% có điểm đến là Thành phố Hồ Chí Minh Các địa phương có số người nhập cư nhiều nhất đến Thái Nguyên lần lượt là Bắc Giang, Hà Nội, Bắc Kạn và Cao Bằng
Cũng như toàn quốc, Thái Nguyên có dân số trẻ với nhóm tuổi lao động
từ 15 đến 60 là 779.261 người, chiếm 69,38% tổng dân số Nhóm tuổi dưới 15
có 249.001 người, chiếm 22,17% tổng dân số còn nhóm người trên 60 tuổi có 94.854 người, tức chiếm 8,45% Không như nhiều tỉnh trung du miền núi phía bắc khác, tỉnh Thái Nguyên có đa số dân cư là người Kinh (73,1%), tỉ lệ người Kinh chiếm cao hơn tại tỉnh lị, thị xã Sông Công và các huyện phía
nam như Phổ Yên, Phú Bình cũng như tại các khu vực ven quốc lộ, tỉnh lộ và
thị trấn tại các huyện còn lại Người Kinh ban đầu chỉ là dân tộc bản địa cư trú tại các khu vực trung du ven sông Cầu ở khu vực phía nam của tỉnh Thái Nguyên ngày nay Vào thời nhà Trần, Lê, Nguyễn, nhiều làng xóm của người Kinh hình thành tại các khu vực phía nam của tỉnh và dân cư chủ yếu là các di dân đến từ các nơi thuộc đồng bắng Sông Hồng và Thanh Hóa ngày nay Bên cạnh đó, khi các quan triều đình được cử đến Thái Nguyên, họ thường đem theo cả gia đình, dòng tộc tới định cư Ngoài ra, nhiều người đến làm ăn và buôn bán rồi sau đó ở lại Thái Nguyên lập nghiệp Đặc biệt, trong thời kỳ thuộc Pháp, rất nhiều người Kinh từ các tỉnh đồng bằng đã được chế độ thực
dân đưa lên Thái Nguyên để làm việc trong các đồn điền và hầm mỏ Trong
kháng chiến chống Pháp, vì có vai trò là thủ đô kháng chiến nên số người Kinh đến Thái Nguyên ngày càng tăng Quá trình người Kinh nhập cư đến Thái Nguyên tiếp tục tăng nhanh vào sau năm 1954, khi một số cơ sở công nghiệp lớn được hình thành và việc thực hiện chương trình "kinh tế mới"
Trang 37Ngay từ năm 1960, người Kinh đã chiếm 74,56% dân số tỉnh Người Kinh ở Thái Nguyên nói chung vẫn giữ được nhiều phong tục truyền thống của cha ông tại miền xuôi, mặc dù vậy nhiều yếu tố đã bị phai nhạt, đặc biệt là ở khu vực các huyện phía bắc, họ chịu ảnh hưởng của các dân tộc thiểu số bản địa
Dân cư Thái Nguyên phân bố không đều, vùng cao và vùng núi dân cư rất thưa thớt, trong khi đó ở thành thị và đồng bằng dân cư lại dày đặc Mật độ dân số thấp nhất là huyện Võ Nhai 72 người/km², cao nhất là thành phố Thái Nguyên với mật độ 1.260 người/km ² Theo tổng điều tra dân số và nhà ở 1/4/2009, trong 10 năm (1999-2009) dân số tỉnh tăng bình quân 0,7%/năm, thấp hơn mức bình quân của cả nước là 1,2% do có nhiều người di chuyển đi các tỉnh khác, trong đó ba huyện Định Hóa, Đại Từ và Phú Bình có tăng trưởng dân số âm
Nam sinh sống, trong đó 8 dân tộc đông dân nhất là DT
Trang 38* Giáo dục
100% các xã có trường học kiên cố, khang trang, cơ sở vật chất cho việc dạy và học được đầu tư tốt Trong xã đã có cấp trường từ mầm non đến trung học cơ sờ Các xã đã đạt phổ cập giáo dục mầm non và trung học cơ s Huyện
có 2 trường cấp ba, 1 trường dậy nghề, 1 trường đại học đang xây dựng
Nhận xét về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu:
* Những yếu tố thuận lợi
Đất đai phù hợp cho sự sinh trưởng của cây lâm nghiệp
Trang 39
*
địa hình nhiều đồi núi, dân cư thưa thớt,
Khí hậu có mùa đông lạnh, có sương muối hạn chế sự phát triển của các quần xã thực vật
Trang 40
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 và một số tính chất lí- hóa học của đất tại 3 quần xã thực vật
- Rừng trồng Thông nhựa 40 tuổi (RTH)
- Rừng trồng 10 tuổi (RKE)
- Rừng trồng Keo 7 tuổi (RMO)
Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2013 đến năm 2014 tại hai
xã Khe Mo và Văn Hán (Đồng Hỷ, Thái Nguyên) Các khu vực chọn nghiên cứu 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
3.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Trong quá trình nghiên cứu để thu thập số liệu chúng tôi sử dụng phương pháp điều tra theo tuyến và ô tiêu chuẩn của Nguyễn Nghĩa Thìn (2004) [20] và Hoàng Chung (2008) [7]
3.3.1.1 Điều tra theo tuyến
Căn cứ vào diện tích, địa hình các khu vực nghiên cứu, chúng tôi lập các tuyến điều tra (TĐT) Tuyến đi được xác định theo hướng vuông
quan sát và ghi chép của tuyến là 4m, cắt ngang qua các điểm nghiên cứu Cự
ly giữa 2 tuyến từ 50 - l00m tuỳ theo địa hình cho phép Chúng tôi tiến hành thu thập mẫu (mẫu thực vật, mẫu đất) theo tuyến đó M u thực vật lấy được dùng để xác định thành phần loài, dạng sống Ngoài phần trên mặt đất ở một
số loài còn lấy cả phần dưới mặt đất