Nghiên cứu mối quan hệ tương hỗ giữa sinh trưởng keo tai tượng (acacia mangium willd ) trồng thuần loài với một số tính chất đất ở tuyên quang và thừa thiên huế

trồng thuần loài với một số tính chất đất ở Tuyên Quang và Thừa Thiên Huế” được thực hiện nhằm làm phong phú thêm các kết quả nghiên cứu về loài Keo tai tượng trong việc đánh giá tương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-

NGUYỄN THÙY MỸ LINH

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ TƯƠNG HỖ GIỮA SINH TRƯỞNG

KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Willd.) TRỒNG THUẦN LOÀI

VỚI MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẤT Ở TUYÊN QUANG

VÀ THỪA THIÊN HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội - 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

-

NGUYỄN THÙY MỸ LINH

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ TƯƠNG HỖ GIỮA SINH TRƯỞNG

KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium Willd.) TRỒNG THUẦN LOÀI

VỚI MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐẤT Ở TUYÊN QUANG

VÀ THỪA THIÊN HUẾ

Chuyên ngành: LÂM HỌC

Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

2 TS PHAN MINH SÁNG

Hà Nội – 2010

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành nghiên cứu này, ngoài sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự hỗ trợ từ phía các cán bộ Phòng Lâm Sinh – Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam trong quá trình khảo sát hiện trường và điều tra thực tế để có được bộ số liệu đầy đủ và đáng tin cậy Bên cạnh đó, không thể không kể đến sự quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi từ phía ban lãnh đạo cũng như các cán bộ Trung tâm Nghiên cứu sinh thái và Môi trường rừng trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn TS Bùi Thế Đồi và TS Phan Minh Sáng, những người đã hướng dẫn tận tình để đề tài đạt được kết quả như mục tiêu đặt ra

Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, đồng nghiệp đã đóng góp những ý kiến quý báu giúp luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tôi Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất

kỳ công trình luận văn nào trước đây

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2010

Tác giả

Nguyễn Thùy Mỹ Linh

ii

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chương 1 4

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tổng quan về ảnh hưởng của lập địa đến cây trồng 4

1.1.1 Trên thế giới 4

1.1.2 Ở Việt Nam 6

1.2 Tổng quan về ảnh hưởng của rừng trồng đến đất 8

1.2.1 Trên thế giới 8

1.2.2 Ở Việt Nam 13

1.3 Tổng quan về cây Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) 17

1.3.1 Trên thế giới 17

1.3.2 Ở Việt Nam 19

1.4 Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp, phần mềm R và ứng dụng của chúng 20

1.4.1 Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp 20

1.4.2 Tổng quan về phần mềm R 21

Chương 2 23

MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 23

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 23

2.3 Địa điểm nghiên cứu 24

2.4 Nội dung nghiên cứu 24

2.5 Phương pháp nghiên cứu 24

iii

Chương 3 29

ĐẶC ĐIỂM KHÁI QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29

3.1 Tỉnh Tuyên Quang 29

3.2 Tỉnh Thừa Thiên Huế 31

Chương 4 35

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

4.1 Ảnh hưởng của đất đến sinh khối rừng trồng Keo tai tượng 35

4.1.1 Đặc điểm sinh khối rừng trồng Keo tai tượng thuần loài 35

4.1.2 Đặc điểm đất dưới các lâm phần rừng trồng Keo tai tượng thuần loài 37

4.1.3 Phân tích ảnh hưởng của các tính chất đất đến sinh trưởng sinh khối các lâm phần Keo tai tượng 48

4.2 Ảnh hưởng của các kiểu sử dụng đất đến lập địa 52

4.2.1 Đặc điểm sinh khối của các kiểu sử dụng đất 52

4.2.2 Đặc điểm đất dưới các kiểu sử dụng đất 54

4.2.3 Phân tích ảnh hưởng của các kiểu sử dụng đất đến các tính chất đất 65 Chương 5 69

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 69

5.1 Kết luận 69

5.2 Tồn tại 71

5.3 Kiến nghị 71

PHỤ LỤC

iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BD Dung trọng đất (Bulk Density, g/cm3)

FRA Đánh giá tài nguyên rừng toàn cầu

(Global Forest Resource Assessment )

SK Sinh khối (tấn/ha)

SOC Tổng Cacbon đất (Soil Organic Carbon, %)

TEC Tổng cation bazơ trao đổi (cmol/kg đất)

(Total Exchangeable Base Cations)

TQ Tuyên Quang

TTH Thừa Thiên Huế

Bảng 4.9 So sánh ảnh hưởng của các tính chất đất đến sinh khối các lâm phần

Keo tai tượng theo ANCOVA và LME 51

Bảng 4.10 Tổng hợp các mô hình ảnh hưởng của các chỉ tiêu đất chính đến sinh

khối rừng trồng Keo tai tượng 51Bảng 4.11 Đặc điểm Sinh khối của các lâm phần nghiên cứu 53Bảng 4.12 Đặc điểm dung trọng dưới các kiểu sử dụng đất 55Bảng 4.13 Đặc điểm độ pH đất dưới các kiểu sử dụng đất 57Bảng 4.14 Tổng cacbon trong đất dưới các kiểu sử dụng đất 58Bảng 4.15 Hàm lượng Nitơ tổng số dưới các kiểu sử dụng đất 60Bảng 4.16 Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất dưới các kiểu sử dụng đất 62Bảng 4.17 Tổng Cation bazơ trao đổi trong đất dưới các kiểu sử dụng đất 63Bảng 4.18 Ảnh hưởng của sinh khối các lâm phần dưới các kiểu sử dụng đất đến

các tính chất đất theo mô hình ảnh hưởng hỗn hợp 65Bảng 4.19 So sánh ảnh hưởng sinh khối và kiểu sử dụng đất đến các tính chất đất

Bảng 4.20 Tổng hợp các mô hình ảnh hưởng của sinh khối và kiểu sử dụng đất

64Hình 4.16 Xu hướng ảnh hưởng giữa sinh khối và kiểu sử dụng đất đến các tính

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Theo báo cáo Đánh giá tài nguyên rừng toàn cầu 2010 của FAO (FRA 2010) [46], tổng diện tích rừng toàn cầu được ước tính khoảng trên 4 tỷ ha, bao phủ 31% diện tích đất toàn cầu, tương đương với trung bình 0,6 ha rừng/đầu người Tuy nhiên, trong thập kỷ gần đây, khoảng 13 triệu ha rừng mỗi năm bị chuyển đổi sang mục đích sử dụng khác hoặc bị mất đi do các nguyên nhân tự nhiên so với 16 triệu

ha rừng bị mất hàng năm vào những năm 1990 Rừng tự nhiên chiếm 36% tổng diện tích rừng toàn cầu nhưng đã bị suy giảm hơn 40 triệu ha tính đến năm 2000 Mặc dù

tỷ lệ phá rừng có giảm nhưng vẫn còn ở tình trạng đáng báo động

Các nước đang phát triển được ví là “cái kho dự trữ” của rừng nhiệt đới

cũng đang dần bị cạn kiệt Trong khoảng thời gian từ năm 1981 – 1985 diện tích rừng nhiệt đới giảm xuống còn 1,93 tỷ ha với tốc độ phá rừng là 11,3 triệu ha/năm; giai đoạn 1980 – 1990 thì tốc độ phá rừng nhiệt đới ở những nước đang phát triển là 14,63 triệu ha/năm và theo điều tra mới đây thì tốc độ này đang là 12,91 triệu ha/năm (FAO, 2006) [45]

Mặc dù rừng thứ sinh và rừng trồng không thể có được thành phần, giá trị về

đa dạng sinh học và cấu trúc phức tạp như rừng nguyên sinh ban đầu nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các sản phẩm lâm nghiệp truyền thống, làm giảm áp lực vào các vùng cần được bảo vệ và cung cấp các dịch vụ sinh thái quan trọng như điều hòa dòng chảy và bảo vệ lưu vực Chúng cũng góp phần vào sự phát triển bền vững của nhiều quốc gia đang phát triển (Evans và Turnbull, 2004) [43]

Cũng theo thống kê của FAO (FRA 2010) [46], diện tích rừng trồng tăng lên đáng kể đến năm 2010, chiếm 7% diện tích rừng toàn thế giới, tương đương với 64 triệu ha Trong giai đoạn 2005 – 2010, diện tích rừng trồng tăng lên 5 triệu ha mỗi năm ¾ rừng trồng hiện nay là các loài cây bản địa và ¼ là loài cây nhập nội 30% tương đương với khoảng 1,2 tỷ ha rừng trên thế giới được sử dụng chủ yếu để cung cấp các sản phẩm gỗ và lâm sản ngoài gỗ

2

Phương thức truyền thống để làm tăng nhanh chóng độ che phủ rừng và năng suất gỗ cao là trồng rừng cây gỗ thuần loại Nhưng thực tế nhiều rừng trồng thuần loại trong đó bao gồm cả rừng trồng các loài cây ngoại lai được sử dụng rất hiệu quả cho nhiều mục đích khác nhau Chính vì vậy, mặc dù rừng trồng thuần loại đem lại nhiều vấn đề về môi trường sinh thái nhưng chúng vẫn có thể đem lại năng suất

và sự bền vững nếu như được quản lý tốt

Hầu hết rừng trồng ở vùng nhiệt đới là thuần loại và các loài cây trồng phổ biến là Thông, Bạch đàn và Keo vì kỹ thuật trồng đơn giản và đem lại năng suất cao Gần đây, nhiều khu rừng trồng hỗn loài đã được thiết lập (chủ yếu là các loài cây bản địa) đã không chỉ đáp ứng được nhu cầu cung cấp gỗ mà còn đem lại những giá trị sinh thái như đa dạng sinh học, phục hồi độ phì đất Trong khi vấn đề trồng rừng hỗn loài đem lại lợi ích hay bất lợi cho kinh tế và sinh thái vẫn còn đang được tranh cãi thì trồng rừng thuần loại tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong việc đem lại những lợi ích cho kinh tế xã hội bằng cách giảm áp lực trực tiếp đến đa dạng sinh học của các khu rừng tự nhiên nhiệt đới và đóng vai trò như vùng đệm và rào cản xung quanh các khu bảo tồn (Evans and Turnbull, 2004) [43]

Ở Việt Nam, theo Quyết định số 1267/QĐ-BNN-KL về việc công bố hiện trạng rừng toàn quốc năm 2008 [5], tổng diện tích rừng ở nước ta là 13.118.776 ha (trong đó, rừng tự nhiên 10.348.591 ha và 2.770.182 ha rừng trồng); độ che phủ rừng toàn quốc năm 2008 là 38,7% Tuy diện tích rừng có tăng, nhưng chất lượng rừng tự nhiên cũng như rừng trồng còn thấp, chưa đáp ứng được chức năng sản xuất

và phòng hộ Trong khi đó hiện trạng diện tích chưa sử dụng toàn quốc còn 6,7 triệu

ha, với đồi núi trọc là 6,16 triệu ha chiếm 18,59% diện tích tự nhiên của cả nước, chủ yếu lại là đất thoái hóa [5]

Việc kinh doanh các loại cây trồng sinh trưởng nhanh, chu kỳ kinh doanh ngắn cũng tiềm ẩn nguy cơ làm suy giảm độ phì đất

Vậy vấn đề đặt ra là làm thế nào để vừa tạo ra được sản lượng rừng trồng cung cấp gỗ nguyên liệu lại vừa đảm bảo khả năng phục hồi đất tốt để hướng tới mục tiêu sử dụng đất bền vững trong lâm nghiệp là những vấn đề cấp thiết cần được

3

giải quyết Hay nói cách khác là lựa chọn loài cây phục hồi đất như thế nào? Nhiều nghiên cứu đã khẳng định rằng các loài cây họ Đậu, trong đó có loài Keo, có khả năng cố định đạm trong đất nên cải thiện đáng kể độ phì cho đất

Trong quá trình phát triển các loài keo ở Việt Nam, cây Keo tai tượng đã chứng tỏ nhiều ưu điểm vượt trội do tốc độ sinh trưởng nhanh trên đất trống đồi núi trọc nghèo kiệt nhưng không làm suy thoái đất Chính vì vậy, Keo tai tượng đã được quan tâm trồng thử nghiệm ở nhiều nơi và được coi là loài cây trồng rừng chủ đạo trong phạm vi cả nước

Cho đến nay, ở trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu về sinh trưởng,

kỹ thuật gây trồng… loài cây này với các kết quả rất phong phú Tuy nhiên, về mối quan hệ giữa đất và rừng trồng Keo tai tượng thì các nghiên cứu trước đây chủ yếu mới chỉ tập trung cho nghiên cứu theo một chiều về ảnh hưởng của đất đến sinh trưởng Keo tai tượng hoặc ảnh hưởng của rừng trồng Keo tai tượng đến đất Còn quan hệ tương tác giữa hai đối tượng này vẫn chưa được thực hiện một cách bài bản

Chính vì vậy, đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ tương hỗ giữa sinh trưởng

Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) trồng thuần loài với một số tính chất đất ở Tuyên Quang và Thừa Thiên Huế” được thực hiện nhằm làm phong phú thêm các

kết quả nghiên cứu về loài Keo tai tượng trong việc đánh giá tương tác giữa rừng trồng Keo tai tượng và yếu tố đất

4

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về ảnh hưởng của lập địa đến cây trồng

1.1.1 Trên thế giới

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của các nhân tố lập địa đến sinh trưởng và phát triển cho từng đối tượng cây trồng như các loài cây lá kim, Tếch, Bạch đàn, Keo…

Week J (1970) [64] khi nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới ở Australia đã khẳng định sinh trưởng của thực vật phụ thuộc vào các yếu tố: đá mẹ, độ ẩm của đất, thành phần cơ giới, CaCO3, hàm lượng mùn và đạm Cũng theo tác giả, lượng tăng trưởng hàng năm (R - m3/năm) của Tếch (Tectona grandis) chịu ảnh hưởng của

độ sâu tầng đất (P, cm) và độ no bazơ (S, mg/100g đất) thông qua phương trình:

Nghiên cứu các loài cây lá kim vùng núi cao Rocky Mountain (Hoa Kỳ) Merrill R Kaufmann and Michael G Ryan (1986) [55] đã kết luận: giữa tăng trưởng thể tích hàng năm (AnnVolGr) và hiệu suất sinh trưởng (Growth Efficency)

có mối quan hệ với một số nhân tố lập địa là: tiềm năng hấp thụ bức xạ (PAI - Potential absorbed irradiance), tọa độ địa lý (Azim - Azimuth), độ cao so với mực nước biển (Elev - Elevation), khả năng cung cấp nước (Water Sup - Water Supply),

sự cạnh tranh diện tích lá (LA Comp - Leaf area competition) và các hệ số sử dụng cho các biến tuyệt đối (b1, b2):

Phương trình tương quan giữa tăng trưởng thể tích hàng năm và hiệu suất

sinh trưởng của cây với một số nhân tố lập địa

0,80

Nguồn: Merrill R Kaufmann and Michael G Ryan (1986) [55]

Đến năm 1988, công trình nghiên cứu của Jain S H., Rangaswamy C R Và Sarma C R [48] đã đề cập đến mối quan hệ giữa sinh trưởng của rừng tự nhiên và rừng phi lao với một số tính chất đất Kết quả nghiên cứu cho thấy tính chất của đất liên quan trực tiếp đến lượng tăng trưởng về chiều cao và đường kính hàng năm Tuy nhiên, mối quan hệ giữa tính chất đất và tăng trưởng chiều cao là chặt chẽ hơn

so với tăng trưởng đường kính

Các loài cây mọc nhanh luôn được cho rằng có khả năng thích ứng tốt trên mọi điều kiện lập địa Nghiên cứu mới đây của Christian Rarivoson, Manon Vincelette, Tsitandy and Roger Mara (2008) [40] cũng đưa ra kết luận tương tự khi tiến hành điều tra về sinh trưởng và khả năng thích ứng của 5 loài cây mọc nhanh

gồm có Acacia mangium, A crassicarpa, Eucalyptus camaldulensis, E robusta và

Corymbia citriodara khi đem trồng trên đất cát và nghèo dinh dưỡng ở vùng

Mandromondromotra - Madargasca Kết quả cho thấy, tỷ lệ sống sót của các loài cây trên được trồng sau 3 năm biến động từ 60 – 90% và chiều cao đạt từ 2,0 – 4,9m Như vậy, các loài cây này có thể trồng được trên đất nghèo dinh dưỡng ở khu

vực nghiên cứu Mặc dù Acacia mangium và A crassicarpa có tỷ lệ sống sót thấp

nhất nhưng 2 loài này sinh trưởng chiều cao lại lớn nhất (lần lượt là 4,9m và 4,6m) Mức độ tăng trưởng chiều cao của các loài Keo trung bình là 2m/năm cho thấy khả năng thích nghi với điều kiện khí hậu ẩm và đất cát nghèo dinh dưỡng – các khoáng chất, chất hữu cơ và đạm, có pH thấp (pH từ 4 - 5) Nguyên nhân là do các loài Keo

6

này có khả năng cố định đạm trong không khí thông qua quá trình tuần hoàn dinh dưỡng từ tán lá và rễ có thể giúp cải tạo độ phì cho đất

Nói tóm lại, nguyên tắc “đất nào cây ấy” không những chỉ phù hợp với các

cây trồng nông nghiệp mà còn là cơ sở quan trọng trong lựa chọn cây trồng trong sản xuất lâm nghiệp Nghiên cứu để tìm ra các nhân tố lập địa có ảnh hưởng lớn nhất đối với sinh trưởng của các loài cây rừng sẽ giúp lựa chọn được nơi trồng thích hợp, điều chỉnh các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và quản lý lập địa nhằm nâng cao năng suất và tính bền vững của rừng trồng

1.1.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam các nghiên cứu về ảnh hưởng của lập địa đến cây trồng mục đích chủ yếu là nhằm xác định điều kiện gây trồng và phân hạng đất trồng rừng cho các loài cây lâm nghiệp

Các tác giả Ngô Đình Quế, Vũ Tấn Phương và các cộng sự đã thực hiện nhiều công trình nghiên cứu và đưa ra các kết luận có ý nghĩa quan trọng về lĩnh vực này

Năm 1991, Ngô Đình Quế [16] đã xem xét mối quan hệ giữa chiều cao tầng trội (Hdo) của Thông ba lá với một số yếu tố sinh thái cho các lâm phần có tuổi từ 5 – 30 Kết quả cho thấy chiều cao tầng trội (Hdo) chịu tác động của các nhân tố độ dày tầng đất (D), nhóm thực bì dưới rừng (TB) và tuổi cây (A) theo phương trình:

Hdo = 0,99659*A0,859*TB0,3218*D0,5011 (1.8)

Tác giả Vũ Tấn Phương (2001) [11] cũng đã đưa ra phương trình để dự đoán sinh trưởng Hvn và D1,3 theo tuổi của Keo lai dựa trên việc lựa chọn các chỉ tiêu đất ảnh hưởng chủ yếu là: tổng số mùn (M), dung trọng đất (d), pH(H2O) và tuổi rừng (A):

Hvn = 14,222 – 0,719M – 17,193d + 2,2pH(H2O) + 2,013A (r = 0,96) (1.9)

D1,3 = 14,315 – 1,407M – 16,572d + 2,473pH(H2O) +1,430A (r = 0,90) (1.10)

số (OM, %) và lân dễ tiêu (Pdt, ppm):

Phương trình tương quan giữa năng suất rừng trồng với các chỉ tiêu đất

M = 0,1268 x (TB)0,2880 x (D)0,6189 x (N)0,8062 (r = 0,92) (1.14)

H = 0,009745 x (X)0,9895 x (CaMg)0,0707 (r = 0,94) (1.15) Các nghiên cứu trên đây đều cho kết luận chung rằng sinh trưởng của các loài cây trồng rừng chính ở Việt Nam có mối quan hệ chặt chẽ với các yếu tố lập địa chủ đạo có ảnh hưởng đến độ phì của đất Đây là cơ sở khoa học quan trọng trong việc xác định cây trồng phù hợp trên các lập địa cụ thể Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu này có dung lượng mẫu nhỏ, vì vậy khả năng đại diện cho tổng thể còn chưa cao

Đối với Thông và Tếch, nghiên cứu của Keeves (1966) [52] đã bước đầu cho

thấy lập địa bị thoái hóa sau khi khai thác rừng Thông Pinus radiata trồng với chu

kỳ ngắn ở Úc Theo tác giả, có tới 90% chất dinh dưỡng trong sinh khối bị lấy đi khỏi rừng sau khi khai thác Nhưng chưa có kết luận khẳng định về sự ảnh hưởng của Tếch đến độ phì đất Năm 1983, sau kết luận của Keeves (1966) [52] về ảnh

hưởng của Thông Pinus radiata và Tếch, Turvey N D (1983) [63] cũng đã tiếp tục

nghiên cứu cho hai đối tượng này Theo ông, tầng thảm mục dày và khó phân giải của Thông làm chậm sự quay vòng các nguyên tố khoáng và đạm ở các lập địa này

Tuy nhiên, sự thay thế rừng Bạch đàn tự nhiên ở Úc bằng rừng trồng Thông Pinus

radiata với chu kỳ chặt 15 – 20 năm (400 m3/ha) vẫn làm giảm độ phì đất sau khai thác Nếu như ở nghiên cứu của Keeves (1966) [52] trước đây cho rằng chưa có bằng cớ gì về việc làm giảm lập địa của Tếch nhưng Turvey (1983) [63] đã khẳng định trồng Tếch thuần loài ở Ấn Độ và Java đã làm giảm độ phì và năng suất luân

kỳ sau Nghiên cứu của Marquez O và cs (1993) [54] cũng kết luận tính chất đất dưới rừng Tếch trồng thuần loài tuổi khác nhau (2,7 và 12 tuổi) đã có sự biến đổi,

cụ thể là lượng Ca, Mg, pH và dung lượng cation trao đổi là cao nhất ở rừng Tếch

12 tuổi Tuy nhiên, lượng Lân dễ tiêu lại giảm đi một cách rõ rệt theo tuổi trong khi lượng Kali dễ tiêu lại biến động rất ít

Sự thay đổi độ phì nhiệt đới về hàm lượng mùn và đạm trong đất do trồng Lõi thọ và Thông caribaea thuần loài theo chiều hướng giảm đi nhanh chóng tiếp tục được khẳng định khi nghiên cứu ở 5 khu vực tại Trung Phi và Nam Mỹ bởi Chijiok E O (1980) [39] Theo nghiên cứu này, đến năm thứ 6 – 7 các yếu tố này

9

vẫn chưa phục hồi Lượng Kali tuy ban đầu có tăng lên, nhưng sau đó lại bị giảm rõ rệt Tác giả cũng cho thấy với chu kỳ khai thác 14 năm, trung bình đất bị mất đi 150 – 400 kg đạm, 200 – 1000 kg Kali cho mỗi hecta Tác giả cũng dự đoán với nhịp độ khai thác như vậy thì sản lượng khó giữ vững được ở các luân kỳ sau

Ảnh hưởng của rừng trồng Bạch đàn đến đất vẫn còn đang gây tranh cãi Nếu

như theo nghiên cứu của Keeves (1966) [52] ông đã kết luận Keo Acacia mearnsii

đã 8 luân kỳ chặt chồi mà chưa thấy giảm năng suất rõ rệt trong lúc rừng Bạch đàn sau 3 luân kỳ đã giảm sản lượng nếu không có phân bón Nhưng trái với kết luận này, Ghosh R C (1978) [47] cùng Basu P K và Aparajita Mandi (1987) [34] khi

nghiên cứu về ảnh hưởng của rừng Bạch đàn lai trồng vào các năm 1971, 1975 và

1981 đến tính chất đất lại cho thấy nhìn chung độ phì đất dưới rừng Bạch đàn lai đã được cải thiện và tăng theo tuổi cây Chất hữu cơ và dung lượng cation trao đổi tăng

đáng kể trong khi đạm tổng số tăng rất ít và độ chua của đất cũng giảm

Có thể nói các loài cây họ Đậu là đối tượng được quan tâm nghiên cứu nhiều nhất về khả năng cải tạo đất của chúng trong đó có Keo, một loài cây trồng rừng phổ biến ở hầu hết các nước nhiệt đới

Mặc dù rừng trồng Keo lá tràm ở các tuổi 2, 3 và 4 nhưng nghiên cứu của Chakraborty R N và Chakraborty D (1989) [38] đã khẳng định rằng các lâm phần này cải thiện đáng kể một số tính chất độ phì đất như độ chua của đất biến đổi từ 5,9 đến 7,6; khả năng giữ nước của đất tăng từ 22,9 đến 32,7%; chất hữu cơ tăng từ 0,81 và 2,70%; đạm tăng từ 0,36 đến 0,50% và đặc biệt màu sắc của đất cũng biến

đổi một cách rõ rệt từ màu nâu vàng sang màu nâu

Năm 1992, John A Parrotta (1992) [49] cũng đã khẳng định vai trò cải tạo

đất của một loài cây họ Đậu Albizia lebbek (L.) Benth trồng ở trên đất đồng cỏ bị

thoái hóa ven biển Puerto Rico khi so sánh với các ô đối chứng được điều chỉnh về sinh khối, năng suất, mật độ cây dưới tán rừng, chất dinh dưỡng tích lũy trong thực

bì, vật chất hữu cơ trong thảm rừng và thành phần chất khoáng trong đất Trong đó, hàm lượng cacbon (OC) và Nitơ tổng số (TN) ở độ sâu 0 – 20cm là 1,70% OC và 0,095% TN cao hơn so với ô đối chứng, nhưng hàm lượng lân dễ tiêu và các cation

10

có khả năng trao đổi không có sự khác biệt với đối chứng Hàm lượng chất hữu cơ

trên mặt đất và hàm lượng rễ (< 2mm) dưới tán rừng Albizia lebbek trung bình là

349 g/m2 và 362 g/m2 cũng lớn hơn so với đối chứng (311 g/m2; 105 g/m2)

Khi so sánh tính chất đất dưới hai loại rừng trồng Keo lá tràm 5 tuổi và Thông ba lá 8 tuổi so với đối chứng (đất trống) ở vùng Pantabagan - Philipines, Ohta (1993) [58] đã kết luận, dung trọng và độ xốp của đất ở tầng 0 – 5 cm đã đều thay đổi theo hướng tích cực Tuy nhiên, lượng Ca2+ ở tầng đất mặt dưới 2 loại rừng

này lại thấp hơn so với đối chứng (đất trống)

Cũng trong năm 1993, Bernhard Reversat F [35] đưa ra các con số cho thấy lượng rơi rụng của rừng cây mọc nhanh gồm Bạch đàn lai, Keo tai tượng và Keo lá tràm ở các tuổi 5 – 8 trồng trên đất cát thuộc khu vực Tây Nam Congo biến đổi tương đối lớn, 5 tấn/ha/năm đối với rừng Bạch đàn lai và 10 tấn/ha/năm đối với rừng Keo Kết quả phân tích lượng rơi rụng cũng chỉ rõ rằng lượng rơi rụng ở rừng Bạch đàn lai nghèo đạm hơn so với rừng Keo và khả năng phân giải thảm mục ở

rừng Keo nhanh hơn so với rừng Bạch đàn lai

Sau 17 năm trồng rừng lá kim chất hữu cơ, đạm tổng số, cation trao đổi giảm

và độ chua trao đổi tăng ở tầng 10 – 30 cm (Alfredson H., Condron L M., Clarholm

M và Davis M R (1998) [33]) Tác giả cũng cho rằng nhôm di động và độ chua trao đổi là những yếu tố dễ bị thay đổi do việc trồng rừng nghiên cứu về sự biến đổi

độ chua của đất và chất hữu cơ khi chuyển đổi hình thức sử dụng đất từ đất có trảng

cỏ che phủ sang rừng lá kim

So sánh khả năng cải tạo đất của Lõi Thọ và Keo tai tượng, Agustin R Mercado, Jr., Charmaine Pailagao, Gil Arcinal, Lorena Loma and Efren Pagalan (2003) [32] kết luận, Keo tai tượng là loài cây có tiềm năng khi làm hàng rào để duy trì năng suất của sản xuất nông nghiệp và được đánh giá là tốt hơn sử dụng Lõi Thọ hoặc cây bụi Tuy nhiên, pH đất khi trồng Keo tai tượng (pH = 4,2) lại nhỏ hơn một chút so với đất trồng Lõi Thọ (pH = 4,5) và cây bụi (pH = 4,7) Không có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng lân và kali dễ tiêu được tìm thấy nhưng hàm lượng N và

hồi đất thoái hóa của các loài cây tiên phong có khả năng cố định đạm (Acacia

mangium, Acacia auriculiformis, Enterolobium contortisiliquum, Gliricidia sepium, Leucaena leucocephala, Mimosa caesalpiniifolia và Paraserianthes falcataria) ở

thị trấn ven biển ở Rio de Janeiro, Brazil Tất cả các loài này đều được cấy vi khuẩn

nốt sần rễ và nấm Mycorrhizal Kết quả cho thấy hàm lượng dinh dưỡng tích lũy

trong vật rơi rụng ở rừng phục hồi giống với hàm lượng này đã xác định được ở rừng ban đầu Kỹ thuật phục hồi được sử dụng có thể tái tạo hàm lượng C và N tích trữ trong đất sau 13 năm Hàm lượng C và N tăng lần lượt là 1,73 và 0,13 mg/ha/năm Và các cây có khả năng cải tạo đất đã tạo ra được sự thay đổi quan trọng này

Tuy nhiên, trồng Keo có thể làm cho đất bị chua ở vùng nhiệt đới ẩm vì các cation trong đất phần lớn bị di chuyển nhanh chóng vào trong thành phần sinh khối của cây trong suốt quá trình Keo sinh trưởng là kết luận của Naoyuki Yamashita, Seiichi Ohta and Arisman Hardjono (2007) [56] Nghiên cứu đã chứng minh nhận định này thông qua việc so sánh pH đất và các tính chất khác của đất dưới rừng trồng Keo tuổi 8 với rừng thứ sinh và đất cỏ tranh Kết quả phân tích cho thấy, pH trong đất ở rừng trồng Keo thấp hơn đáng kể so với đất dưới hai trạng thái nói trên

ở mỗi tầng đất Cụ thể, ở tầng 0 – 5cm, pH dưới đất trồng Keo thấp hơn 1,0 đơn vị

và ở độ sâu 25 – 30cm, pH dưới đất trồng Keo thấp hơn 0,5 đơn vị so với pH dưới các trạng thái rừng thứ sinh và cỏ tranh

Đối với khả năng tích lũy cacbon trong đất, nhiều nghiên cứu đã đưa ra kết luận rằng các loài cây có khả năng cố định đạm cố định được nhiều cacbon ở trong

hệ thống rễ cây hơn các loài khác và các loài cây này cũng có ảnh hưởng tích cực đến quần thể động vật và vi khuẩn đất và từ đó giúp làm tăng cacbon tích trữ trong đất (O’Connell và Sankaran, 1997) [57]

12

Tuy nhiên, không chỉ loài cây mà loại hình sử dụng đất và loại hình sử dụng đất trước khi trồng có ảnh hưởng rất lớn đến sự tích lũy cacbon trong đất Trong đó, rừng trồng ảnh hưởng đến tích lũy cacbon trong đất theo nhiều chiều hướng khác nhau, nó có thể tăng lên hoặc giảm đi hoặc không thay đổi khi đất được chuyển đổi thành rừng trồng sau loại hình sử dụng đất khác Biến đổi của cacbon trong đất còn liên quan đến tuổi của rừng trồng Số liệu tập hợp từ 120 nghiên cứu (Pregitzer và Euskirchen, 2004) [60] và 41 nghiên cứu (Polglase và cs., 2000) [59] về tích lũy cacbon trong đất trong khi tái trồng rừng cho thấy rằng sau 10 năm sự biến đổi cacbon tích lũy trong đất ở độ sâu < 30cm là không đáng kể, nhưng hàm lượng này tăng nhanh 19 năm sau Trong khoảng thời gian 10 năm đầu sau khi tái trồng rừng cacbon trong đất giảm đi rõ rệt nhất ở tầng mặt (10 – 30cm) (Polglase và cs., 2000 [59]; Pregitzer và Euskirchen, 2004 [60]) Sự khác nhau về cacbon trong đất giữa rừng trồng non, rừng già và rừng tự nhiên là rất đáng kể Tuy nhiên, trong thời gian dài thì mức độ cacbon trong đất rừng trồng thường cũng được tăng lên (Pregitzer và Euskirchen, 2004) [60]

Ngoài ảnh hưởng đến cacbon trong đất, rừng trồng còn ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính khác của đất Sự ảnh hưởng này phụ thuộc vào đặc tính loài cây, chẳng hạn như rừng trồng loài cây mọc nhanh yêu cầu dinh dưỡng cao như Bạch đàn làm giảm độ phì của đất, trong khi các loài có khả năng cố định đạm như các loài họ Đậu ảnh hưởng tích cực đến các tính chất cơ bản của đất như C và N, đặc biệt ở tầng mặt (O’Connell và Sankaran, 1997) [57] Nhưng một số dẫn chứng cho thấy rừng trồng các loài cây cố định đạm có thể làm giảm pH đất làm cho đất chua hơn và hàm lượng lân và các cation trao đổi (Binkley và Giardina, 1997) [36] Rất nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trồng rừng thuần loài đặc biệt trồng các loài cây mọc nhanh sử dụng một lượng lớn dinh dưỡng khoáng của đất (O’Connell và Sankaran, 1997) [57]

Đối với ảnh hưởng của loại hình sử dụng đất trước khi trồng cũng có nhiều quan điểm trái ngược nhau Theo Conant và cs (2001) [41], hàm lượng cacbon trong đất giảm đi khi chuyển đổi từ đất đồng cỏ sang trồng rừng cây lá kim hoặc các

13

loại rừng trồng khác Nguyên nhân này có liên quan đến rễ trong đất Đất đồng cỏ thường có rễ cây dày đặc nên lưu giữ cacbon trong đất rất tốt, nhưng hàm lượng cacbon này bị mất đi nhanh chóng ở những năm đầu trồng rừng khi mà cỏ bị loại trừ bởi rừng khép tán trong khi vật rơi rụng ở rừng non không đủ để trả lại Cacbon cho đất

Như vậy, rừng trồng có ảnh hưởng cả tiêu cực, tích cực hoặc không có ảnh hưởng rõ rệt đến các tính chất cơ bản của đất tùy theo loài cây trồng, loại hình sử dụng đất trước khi trồng rừng, tuổi cây và thậm chí cả các biện pháp kỹ thuật lâm sinh Xu hướng chung là, các loài cây mọc nhanh sử dụng nhiều dinh dưỡng, nước nên nếu không có biện pháp quản lý lập địa hiệu quả rừng trồng các loài cây này, nó

có nguy cơ làm suy giảm độ phì, suy giảm năng suất ở các luân kỳ kế tiếp Khả năng phục hồi các tính chất của đất cũng phụ thuộc rất nhiều vào tuổi rừng trong đó, tuổi càng cao, lượng dinh dưỡng hoàn trả lại cho đất càng lớn do vật rơi rụng từ thảm thực vật Cây họ đậu, do có khả năng cố định đạm, nên có khả năng cải tạo các tính chất đất quan trọng nhất Tuy nhiên kết quả nghiên cứu rừng trồng cây họ đậu cũng cho thấy, một số loài cây họ đậu làm tăng độ chua của đất

1.2.2 Ở Việt Nam

Thảm thực vật đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trì độ phì đất Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Bình (1970) [2] về sự thay đổi các tính chất và độ phì của đất qua các quá trình diễn thế thoái hóa và phục hồi rừng của các thảm thực vật ở miền Bắc Việt Nam cho thấy độ phì đất biến động rất lớn ứng với mỗi loại thảm thực vật

Tuy nhiên, trên thế giới cũng như ở Việt Nam vẫn còn nhiều tranh cãi rằng liệu rừng trồng cây mọc nhanh mang lại lợi ích kinh tế nhưng có làm suy thoái đất hay không? Chính vì vậy, các nhà khoa học ở Việt Nam cũng đã tiến hành các nghiên cứu phong phú trên các đối tượng rừng trồng thuần loài các loài cây mọc nhanh như Bồ đề, Mỡ, Bạch đàn, Keo để đánh giá xu hướng và mức độ ảnh hưởng của chúng đến đất để có biện pháp sử dụng đất trồng rừng bền vững

14

Hoàng Xuân Tý (1973) [28] và Nguyễn Ngọc Bình (1980) [3] đã chứng tỏ rằng khi phá rừng tự nhiên để trồng rừng thuần loài như: Mỡ (Mangletia glauca),

Bồ đề (Styrax tonkinensis), Luồng và Tre Diễn (Dendrocalamus sp) thì sự suy thoái

lý tính và độ phì của đất là rõ rệt, đặc biệt là sự suy thoái về yếu tố mùn, đạm Ngoài ra hàm lượng mùn bị biến đổi theo hướng phunvíc hóa và dễ bị rửa trôi hơn (Ngô Văn Phụ, 1985) [10]

Khi nghiên cứu để phân hạng đất cho rừng trồng Bồ đề, năm 1988, Hoàng

Xuân Tý [30] đã khẳng định: nếu trồng Bồ đề thuần loài, theo phương pháp đốt,

trên các đất tốt (hạng I và II) có độ dốc cao, với chu kỳ khai thác ngắn 8 – 10 năm thì độ phì đất chưa thể phục hồi so với ban đầu Ngược lại, ở các hạng đất xấu hơn (hạng III và IV) thì sau 10 năm độ phì suy giảm không lớn lắm Các rừng trồng Bồ

đề hỗn loài với giang nứa có khả năng phục hồi độ phì đất nhanh hơn trồng Bồ đề thuần loài rõ rệt Trong một luân kỳ trồng Bồ đề, xu thế biến đổi các yếu tố độ phì đất là không giống nhau Nhóm các yếu tố chủ đạo như mùn, đạm, độ xốp, độ ẩm bị suy giảm nhiều nhất, đặc biệt trong các năm đầu Các yếu tố hóa học khác như pH,

độ chua thủy phân, Al3+, kiềm trao đổi, lân dễ tiêu đều rất ít bị thay đổi trong suốt chu kỳ

Năm 1976, Hoàng Xuân Tý [29] tiếp tục nghiên cứu cho đối tượng rừng trồng Bạch đàn và kết quả cho thấy sau 10 – 15 năm trồng Bạch đàn liễu và Bạch đàn trắng trên đồi trọc, các tính chất hóa học cơ bản của đất chưa có sự thay đổi nào đáng kể Các thí nghiệm theo dõi động thái độ ẩm đất dưới 3 khu rừng Bạch đàn liễu có tuổi từ 2 – 8 năm bước đầu cho thấy độ ẩm đất dưới rừng Bạch đàn 7 và 8 tuổi luôn khô hơn khu 2 tuổi và đối chứng (chưa trồng) rõ rệt Tuy nhiên, hiện nay chưa đánh giá được hiện tượng đất khô là do rễ Bạch đàn hút, hay do bốc hơi vật lý

vì đất dưới rừng Bạch đàn bị trụi hết cỏ do thường xuyên bị quét lá

Khi nghiên cứu đặc điểm đất trồng rừng Thông nhựa và ảnh hưởng của rừng Thông đến độ phì đất, các kết quả nghiên cứu của Ngô Đình Quế các năm 1985 và

1987 cho thấy sau 8 – 10 năm trồng rừng Thông nhựa bước đầu cho thấy tính chất hóa học đất có thay đổi nhưng không nhiều, khả năng tích lũy mùn của rừng thấp,

Theo Ngô Đình Quế (1991) [16], đất ở rừng Thông ba lá tuổi từ 5 đến 40 ở Lâm Đồng được cải thiện tương đối rõ rệt so với đối chứng (đất trống cây bụi), cụ thể là độ xốp của đất trong rừng Thông ba lá ở tầng 0 – 50cm cao hơn độ xốp của đất ngoài rừng từ 1 – 4%, hàm lượng mùn tăng 1 – 2% so với đối chứng Lượng rơi rụng ở rừng Thông ba lá hàng năm trả lại cho đất một khối lượng khá lớn chất hữu

cơ, với lâm phần Thông ba lá tuổi 30 – 40 lượng chất hữu cơ trả lại cho đất từ 8 –

12 tấn/ha/năm Lượng rơi rụng ít nhất vào mùa khô và nhiều nhất vào mùa mưa Tuy nhiên, yếu tố bất lợi là sự chuyển cấp hạt sét (cấp hạt < 0,001 hoặc < 0,002mm) dọc theo phẫu diện đến độ sâu 50 – 60 cm

Đối với các loài cây họ Đậu, Lê Đình Khả, Ngô Đình Quế, Nguyễn Đình Hải (2000) [7] đã đưa ra những kết luận rất quan trọng về khả năng cố định đạm thông qua số lượng nốt sần ở rễ và vi khuẩn cố định đạm của Keo lai so với các loài Keo

bố mẹ Theo đó, Keo lá tràm và Keo tai tượng đều là những loài cây có nốt sần chứa

vi khuẩn cố định đạm Nốt sần của Keo lá tràm chứa các loài vi khuẩn cố định đạm rất đa dạng, nốt sần của Keo tai tượng chứa vi khuẩn cố định đạm có tính chất chuyên hóa cao Ở giai đoạn 3 tháng tuổi số lượng và khối lượng nốt sần trên rễ Keo lai gấp 3 – 10 lần Keo bố mẹ Số lượng tế bào vi khuẩn cố định đạm trong bầu đất Keo lá tràm lớn hơn Keo tai tượng Một số dòng Keo lai có số lượng tế bào vi khuẩn cố định đạm cao hơn các loài bố mẹ, một số có tính chất trung gian Dưới tán rừng 5 tuổi, tế bào vi sinh vật và vi khuẩn cố định đạm trong 1g đất dưới tán rừng

16

Keo lai cao hơn rõ rệt so với Keo tai tượng và Keo lá tràm Đất dưới tán rừng Keo lai được cải thiện hơn đất dưới tán rừng các loài Keo bố mẹ cả về hóa tính, lý tính

và vi sinh vật Kết quả đo đếm được trên Keo tai tượng 3 tháng tuổi ở Ba Vì (1999)

về số lượng nốt sần ở cây hạt là 0,097g tươi/cây (0,017g khô/cây), cây hom là 0,099g tươi/cây (0,011g khô/cây); về số tế bào vi khuẩn cố định đạm ở cây hạt là 3,18 trong 1g đất (x105) và cây hom là 5,66 trong 1g đất (x105) Keo tai tượng 5 tuổi ở Đá Chông (1999) có 101 tế bào vi sinh vật trong 1g đất (x106) và 325 tế bào

vi khuẩn cố định đạm trong 1g đất (x102)

Diễn biến độ phì đất dưới một số rừng trồng Keo thực nghiệm tại Ba Vì – Hà Tây đã được Ngô Đình Quế (2008) [19] nghiên cứu và kết luận: ở Đá Chông hàm lượng hữu cơ tổng số là 3,84% (đứng thứ 2 sau Keo lai) nhưng hàm lượng nitơ tổng

số trong đất lớn nhất, trong khi đó ở Cẩm Quỳ hàm lượng hữu cơ tổng số 4,89% lớn hơn hàm lượng này trong đất rừng Keo lá tràm (4,41%) nhưng hàm lượng Nitơ tổng

số không có sự khác biệt giữa hai loại rừng Lượng vi sinh vật tổng số trong đất dưới rừng Keo tai tượng ở Đá Chông là 5,91x107, ở Cầm Quỳ là 6,21x107; lượng vi sinh vật cố định đạm ở Đá Chông là 5,9x105, ở Cẩm Quỳ là 6,7x105 Kết quả cũng cho thấy lượng vi sinh vật tổng số trong đất có liên quan chặt chẽ với tuổi rừng, độ thành thục của rừng Cũng theo nghiên cứu này về tác động của rừng trồng Keo ở khu vực miền Trung và Tây Nguyên đến đất: Các yếu tố độ phì đất (đặc biệt là hàm lượng mùn và đạm) tăng dần theo tuổi cây và đều lớn hơn so với trảng cỏ, cây bụi (đối chứng) Rừng trồng Keo ở đây có trồng xen với các loài cây khác (Bạch đàn, Muồng, Sao đen chỉ có ở Bình Thuận là có trồng Keo tai tượng Tại các ô nghiên cứu kết quả cho thấy rất rõ rệt sự khác biệt về số lượng vi sinh vật tổng số trong đất rừng trồng Keo khác ở nơi đất trống (10,15x105, gấp hơn 10 lần so với đất trống) Không có vi sinh vật cố định đạm ở nơi đất trống trong khi ở đất trồng Keo thì số lượng xấp xỉ 3x103

Khi nghiên cứu động thái biến đổi các tính chất cơ bản của đất ở rừng trồng

các loài cây Bạch đàn uro (Eucalyptus urophylla), Keo tai tượng (Acacia mangium), Thông nhựa (Pinus merkusii) cũng như rừng tự nhiên thứ sinh và trảng cỏ liền kề

17

với các rừng trồng này đến khả năng cố định cacbon trong đất Phan Minh Sáng (2008) [59] đã kết luận đất bị suy giảm độ phì nếu trồng Bạch đàn urophylla theo các luân kỳ liên tục, kế tiếp nhau Trái lại, rừng trồng Keo tai tượng, Thông nhựa, rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy các tính chất cơ bản của đất được cải thiện Tuy nhiên, nghiên cứu cũng cho thấy rừng trồng Keo tai tượng làm chua đất

Tuy nhiên, ảnh hưởng của rừng trồng đến đất còn phụ thuộc vào điều kiện lập địa nơi trồng rừng Khi so sánh với Bạch đàn, Đỗ Đình Sâm, Phạm Ngọc Mậu, Ngô Đình Quế, Nguyễn Thu Hương và nnk (2005) [22] cho rằng nhìn chung rừng trồng Bạch đàn có tính chất lý học (dung trọng, độ xốp ), hoạt động vi sinh vật trong đất kém hơn so với rừng trồng Keo nhất là những nơi đất bị thoái hóa mạnh Tuy nhiên, đặc điểm tích lũy mùn trong đất dưới rừng trồng Bạch đàn ở những nơi đất bị thoái hóa có xu hướng cao hơn dưới rừng trồng Keo do có sự phát triển mạnh của quần hệ cỏ Còn ở những nơi đất thoái hóa mạnh khả năng tích lũy mùn trong đất dưới rừng trồng Bạch đàn có phần kém hơn so với rừng trồng Keo Rừng trồng Bạch đàn hoàn toàn không làm chua đất, ngược lại dưới rừng Keo còn chua hơn, lượng nhôm hoạt động cao hơn Trong điều kiện đất bị thoái hóa mạnh độ ẩm đất dưới rừng Bạch đàn có xu hướng thấp hơn dưới rừng Keo

Tóm lại, các kết quả nghiên cứu ở Việt Nam cho thấy đa số các loài cây trồng rừng có ảnh hưởng tích cực đến các tính chất cơ bản liên quan đến độ phì đất Rừng trồng Bồ đề và Bạch đàn tiềm ẩn nguy cơ làm giảm độ phì đất do sử dụng nhiều dinh dưỡng và luân kỳ kinh doanh ngắn nên phục hồi các tính chất đất chưa được như trước khi trồng rừng Kết quả nghiên cứu cũng chứng minh các loài cây

cố định đạm như các loài Keo có khả năng cải tạo đất, đặc biệt là các chất dinh dưỡng đạm và mùn Tuy nhiên, sự ảnh hưởng này còn phải căn cứ vào điều kiện lập địa thực tế nơi trồng rừng

1.3 Tổng quan về cây Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.)

1.3.1 Trên thế giới

18

Keo tai tượng có tên khác là Keo lá to, tên khoa học là Acacia mangium

Willd Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, được trồng thành công trên các vùng đất

du canh bị cỏ tranh xâm lấn và rừng sau khai thác ở vùng nhiệt đới ẩm Là loài cây

gỗ thân lớn, có chiều cao đạt tới 30m với trục thân thẳng tới trên ½ chiều cao cây, song ít thấy cây có đường kính trên 60cm Tuy nhiên, ở các lập địa khắc nghiệt nó chỉ cao 7 – 10m Là loài cây tái sinh rất mạnh và thuộc số các loài sinh trưởng nhanh nhất Do không thấy nhiều ở tầng tán cao của rừng thường xanh nên người ta cho rằng nó có tuổi thọ ngắn chỉ khoảng 30 – 50 năm

Keo tai tượng có phân bố tự nhiên dọc theo ranh giới của vùng nhiệt đới nóng và ấm, ẩm hoăc ướt Lượng mưa bình quân năm 1500 – 3000mm Trên thế giới, ở Australia, loài cây này thường gặp ở ven biển Bắc Queensland, kéo dài sang Papua New Guinea và Irian Jaya của Indonesia Phân bố giữa các vĩ độ 1 và 18 Nam trên các độ cao từ mực nước biển tới 800m, song chủ yếu là 0 – 300m Loài cây này ít được sử dụng ở vùng phân bố tự nhiên

Từ năm 1966, Keo tai tượng được đưa vào Sabah, Malaysia và đã chứng tỏ

là loài cây có triển vọng Lá Keo tai tượng có thể dùng làm thức ăn chăn nuôi Là cây cho gỗ củi tốt ở Figi, đặc biệt trên các lập địa bị xói mòn Gỗ dễ xẻ, mặt gỗ nhẵn, phẳng dễ đánh bóng, gỗ rất bền đối với thời tiết, có thể dùng làm đồ gỗ, làm bột giấy có chất lượng cao Là loài cây cố định đạm, tạo cộng sinh ở rễ với nấm Thelephora, tán là dày nên Keo tai tượng có tác dụng che phủ đất và cải tạo đất Ở Sabah nó còn được dùng làm cây che bóng cho cây Ca Cao Trong điều kiện tối ưu

ở Sabah, sau 10 – 13 năm, cây đạt chiều cao 20 – 25m và đường kính 20 – 30cm Tăng trưởng bình quân ở đây là 44 m3/ha/năm sau 10 năm Độ sâu đất và địa hình

có ảnh hưởng rất rõ đến sinh trưởng của cây Cây ở đất phù sa chân đồi có khối lượng gỗ lớn gấp đôi ở đỉnh đồi (Jones, 1983) mặc dù chỉ cách nhau khoảng 100m Đến năm 1990, Trung Quốc đã trồng được 3300 ha, sinh trưởng chiều cao bình quân đạt 1.7 – 1.9 m/năm, thể tích 0.014 – 0.016 m3 cây ở tuổi 5 – 7 Sở Sabah, Malaysia, trong một khảo nghiệm 4 tuổi xuất xứ tốt nhất đạt chiều cao 20.17m và

19

đường kính đạt 14.4m Loài cây này có số lượng hạt 80000 – 120000 hạt/kg (dẫn Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1992) [9]

1.3.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, trong những năm 1980, Keo tai tượng đã được coi là loài Keo

có triển vọng, nên đã được nhiều nơi trồng rừng Ở miền Bắc, các số liệu thu thập tại Đá Chông (Ba Vì, Hà Tây), Đại Lải (Vĩnh phú) và Xí nghiệp Giống Vĩnh Phú Tại miền Nam, số liệu được thu thập tại Bình Sơn (Đồng Nai) và Tân Tạo (TP Hồ Chí Minh)

Số liệu thu thập năm 1990 về khảo nghiệm loài ở Đá Chông (Ba Vì, Hà Tây)

và Khảo nghiệm loài ở Hóa Thượng (Bắc Thái) năm 1984 cho thấy Keo tai tượng đều đứng ở vị trí đầu bảng cả về chiều cao, đường tính và các chỉ tiêu khác; ở Đại Lải năm 1986 thì sinh trưởng và các chỉ tiêu khác của Keo tai tượng chỉ đứng sau Keo lá tràm

Nhìn chung tại những điểm gây trồng ở miền Bắc, Keo tai tượng có lượng tăng trưởng bình quân đạt khoảng 2m/năm về chiều cao và khoảng 2,5cm/năm về đường kính, trong khi đó ở Nam Bộ, sinh trưởng của các loài Keo này vượt hơn hẳn Ở La Ngà (Đồng Nai), cây 20 tháng tuổi của xuất xứ tốt nhất đạt chiều cao 6,42m (bình quân 3,8m/năm) và đường kính 7,5cm (bình quân 4,5cm/năm) Tân Tạo là nơi đất có thành phần cơ giới nặng lại bị nhiễm phèn nặng và thường ngập nước vào mùa mưa Đất được đào và đắp lên thành đường hoặc thành liếp để trồng cây Trên đất như vậy, Keo tai tượng vẫn có sức sinh trưởng rất cao nếu được trồng

ở cự lý thích hợp Như vậy, có thể thấy rằng Keo tai tượng sinh trưởng tốt ở các tỉnh phía Nam và cần phải được mở rộng diện tích gây trồng cho nhiều mục đích khác nhau Riêng ở miền Bắc, trên đất tốt (khảo nghiệm ở Đá Chông, 1990), sinh trưởng của loài cây này cũng rất khả quan, xuất xứ tốt nhất đạt chiều cao bình quân 2.4m

và đường kính 3.4m ở năm đầu (dẫn Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1992) [9]

Có thể thấy rất rõ tiềm năng sinh trưởng và khả năng thích ứng cao của Keo tai tượng trên nhiều dạng lập địa ở nước ta Bên cạnh tốc độ sinh trưởng nhanh loài

20

Keo này còn có khả năng che phủ đất tốt, lá rụng dễ phân hủy và rễ có khả năng cố định đạm cao, làm tăng độ phì đất Mặt khác, Keo tai tượng có rất nhiều công dụng

từ sản phẩm gỗ, vỏ, hoa tới tiềm năng làm thức ăn chăn nuôi ở một số loài

Hiện nay, các nghiên cứu về loài Keo tai tượng tập trung theo hướng nghiên cứu cấu trúc sinh trưởng, tăng trưởng, nhân giống, chọn tạo giống, cấy nấm rễ Rhizobium cộng sinh

Theo Nguyễn Huy Sơn, Đặng Thịnh Triều (2004) [23], kết quả kiểm kê đến 12/1999, cả nước đã trồng được 320.462 ha rừng Keo, chủ yếu là Keo lá tràm, Keo tai tượng và Keo lai Trong đó, rừng Keo thuần loài là 171.650 ha và rừng Keo hỗn loài với các loài cây khác là 148.812 ha So sánh giữa các vùng thì Đông Nam Bộ là vùng có diện tích trồng Keo lớn nhất (75.945ha), thứ hai là vùng Đông Bắc (70.891 ha), sau đó đến vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải Nam Trung Bộ (64.324 – 56.017 ha) Vùng có diện tích trồng Keo nhỏ nhất là Đồng bằng sông Hồng (1.858 ha) So sánh với các loài cây khác thì diện tích trồng Keo cũng khá lớn, đứng thứ hai sau Bạch đàn, chiếm 22,06% diện tích rừng trồng của cả nước Từ năm 2000 – 2003, diện tích trồng Keo cũng tăng khá nhanh

1.4 Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp, phần mềm R và ứng dụng của chúng

Năm 2004, Eugene Demidenko (2004) [42] đã cho xuất bản cuốn sách về lý

thuyết mô hình ảnh hưởng hỗn hợp và ứng dụng của mô hình này Theo đó, việc áp dụng mô hình ảnh hưởng hỗn hợp sẽ cho kết quả chính xác khi cả khi số liệu phân

Nhưng cho đến nay ở Việt Nam mô hình này mới chỉ được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu sinh học và y học

1.4.2 Tổng quan về phần mềm R

Ngày nay, xác suất thống kê đã được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực Có rất nhiều phần mềm giải toán xác suất thống kê được sáng tạo ra như Excel, SPSS, Stata, Statistica, SAS, S – Plus, R, Gauss… Trong đó, R là phần mềm miến phí nhưng lại có nhiều ưu điểm vượt trội Đây cũng chính là phần mềm được

sử dụng rộng rãi ở nhiều viện nghiên cứu, các trường đại học trong và ngoài nước Phần mềm R là một ngôn ngữ máy tính đa năng Chúng ta có thể sử dụng R cho nhiều mục đích khác nhau, từ tính toán đơn giản, toán học giải trí, tính toán ma trận, cho đến các phân tích xác suất thống kê phức tạp

Nhưng đến nay, cũng giống như mô hình ảnh hưởng hỗn hợp ứng dụng của phần mềm này vẫn chủ yếu trong ngành sinh học và y học

Theo tài liệu Phân tích số liệu và tạo Biểu đồ bằng phần mềm R của Nguyễn Văn Tuấn (2006) [26] thì một công trình nghiên cứu khoa học, cho dù có tốn kém

và quan trọng cỡ nào, nếu không được phân tích đúng phương pháp sẽ không có ý nghĩa khoa học gì cả Một phần mềm đã, đang và sẽ làm cách mạng thống lê là R Phần mềm này đã được một số nhà nghiên cứu thống kê và khoa học trên thế giới phát triển và hoàn thiện trong khoảng 10 năm qua để sử dụng cho việc học tập, giảng dạy và nghiên cứu

22

Hai người sáng tạo ra R là hai nhà thống kê học tên là Ross Ihaka và Robert Gentleman Kể từ khi R ra đời, rất nhiều nhà nghiên cứu thống kê và toán học trên thế giới ủng hộ và tham gia vào việc phát triển R Chủ trương của những người sáng tạo ra R là theo định hướng mở rộng Cũng một phần vì chủ trương này mà R hoàn toàn miễn phí Cho đến nay, chỉ qua chưa đầy 5 năm phát triển, càng ngày càng có nhiều các nhà thống kê học, toán học, nghiên cứu trong mọi lĩnh vực đã chuyển sang sử dụng R để phân tích dữ liệu khoa học Trên toàn cầu, đã có một mạng lưới gần một triệu người sử dụng R, và con số này đang tăng theo cấp số nhân Có thể nói, trong vòng 10 năm nữa, chúng ta sẽ không cần đến các phần mềm thống kê đắt tiền như SAS, SPSS hay Stata (có thể lên đến 100.000 USD một năm) để phân tích thống kê nữa, vì tất cả các phân tích đó có thể tiến hành bằng R

Có thể nói, để xử lý được số liệu mô hình ảnh hưởng hỗn hợp thì R là một phần mềm rất phù hợp mà các phần mềm thống kê khác không thể giải quyết được Chính vì vậy, năm 2002, John Fox đã đưa ra tài liệu hướng dẫn việc sử dụng phần mềm R để phân tích mô hình ảnh hưởng hỗn hợp Đây đã trở thành tài liệu rất quan trọng và hữu dụng cho những ai muốn quan tâm đến lĩnh vực này

23

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Xác định được xu hướng ảnh hưởng của một số tính chất đất đến sinh trưởng Keo tai tượng trồng thuần loài và xu hướng tác động ngược lại của rừng trồng đến đất dựa vào đối chứng là rừng thứ sinh liền kề

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Lâm phần rừng trồng thuần loài Keo tai tượng (không có sự so sánh)

- Lâm phần Keo tai tượng trồng thuần loài có rừng thứ sinh liền kề (có sự so sánh)

24

2.3 Địa điểm nghiên cứu

Nghiên cứu tiến hành ở hai tỉnh Tuyên Quang (huyện Hàm Yên, huyện Sơn Dương) và Thừa Thiên Huế (huyện A Lưới, huyện Phong Điền) đại diện cho hai

vùng sinh thái là Trung tâm Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ

2.4 Nội dung nghiên cứu

2.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của đất đến sinh trưởng sinh khối các lâm phần rừng

trồng Keo tai tượng

- Đặc điểm sinh trưởng sinh khối và tăng trưởng sinh khối của rừng trồng

Keo tai tượng thuần loài

- Đặc điểm đất dưới rừng trồng Keo tai tượng thuần loài

- Phân tích ảnh hưởng của đất đến sinh trưởng sinh khối các lâm phần rừng

trồng Keo tai tượng

2.4.2 Nghiên cứu tác động của các lâm phần rừng trồng Keo tai tượng đến tính chất đất (so sánh với rừng thứ sinh liền kề - đối chứng)

- Đặc điểm sinh trưởng sinh khối và tăng trưởng sinh khối của các kiểu sử dụng đất

- Đặc điểm đất dưới các kiểu sử dụng đất

- Phân tích tác động của các kiểu sử dụng đất đến tính chất đất

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Thu thập số liệu

a) Bố trí thí nghiệm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của đất đến rừng trồng

12 điểm nghiên cứu (Site) được lựa chọn ngẫu nhiên có rừng trồng Keo tai tượng thuần loài gồm 7 điểm ở Tuyên Quang và 5 điểm ở Thừa Thiên Huế Tại mỗi điểm nghiên cứu chọn ngẫu nhiên một lâm phần rừng trồng Keo tai tượng thuần

25

loài, tức là 12 lâm phần được lựa chọn để nghiên cứu Ở mỗi lâm phần bố trí ngẫu nhiên 3 ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích 500 m2 (20 x 25m) (ô lặp giả - coi các ô tiêu chuẩn là độc lập)

- Nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu sử dụng đất đến đất

3 điểm nghiên cứu ở Tuyên Quang và 3 điểm nghiên cứu ở Thừa Thiên Huế được chọn thỏa mãn các điều kiện: 1) có rừng trồng Keo tai tượng và thảm thực bì phục hồi thứ sinh liền kề; 2) lịch sử sử dụng đất của cả hai kiểu trạng thái này là giống nhau; 3) mẫu nghiên cứu của các điểm này có thể coi là độc lập với nhau Tại mỗi lập địa lựa chọn một lâm phần rừng trồng Keo tai tượng thuần loài có rừng thứ sinh liền kề để làm đối chứng Lập ngẫu nhiên 3 ô tiêu chuẩn 500m2 (20 x 25m) trong mỗi lâm phần rừng thứ sinh Cách lập ô tiêu chuẩn trong rừng trồng cũng giống như ở trên (lập ngẫu nhiên 3 ô ở mỗi lâm phần)

Thí nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng của Kiểu sử dụng đất đến đất được bố trí theo sơ đồ sau:

b) Điều tra sinh trưởng

Đối với rừng trồng Keo tai tượng đo đếm tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn và tất cả các chỉ tiêu D1,3 và Hvn

+ Độ pH đất được xác định sau khi loại H2O

+ Tổng Cacbon đất (SOC, %) và Nitơ tổng số (N, %) được phân tích theo phương pháp đốt cháy và sử dụng máy phân tích nguyên tố dò hồng ngoại (CNS-

2000, LECO Corporation)

- Ước tính sinh khối

+ Sinh khối rừng thứ sinh

Đối với rừng thứ sinh sử dụng phương trình ước tính sinh khối cây cho rừng vùng nhiệt đới với lượng mưa 1500 – 4000mm và đường kính cây 5 – 148cm (Brown, 1997) [37] Theo đó, sinh khối cây rừng thứ sinh ở địa điểm nghiên cứu được ước tính theo phương trình:

Tổng sinh khối cây (kg) = e (-2,134 + 2,530*ln(D)) (2.1) với r = 0,97

Tổng sinh khối cây (kg) = 0,00373*D2,9211 (2.2) với R2 = 0,92

Trong đó: D (cm) là đường kính ngang ngực

R2 là hệ số xác định

Kết quả tính sinh khối cây sau đó được tính cho 1ha (tấn/ha)

+ Tăng trưởng sinh khối được xác định theo công thức

Tuoirung

Sinhkhoi Sinhkhoi

 (tấn/ha/năm) (2.3)

- Phân tích thống kê

+ Xác định sai tiêu chuẩn

Sai tiêu chuẩn (SD) là một chỉ tiêu thống kê nói lên mức độ chênh lệch trung bình giữa các giá trị quan sát so với số trung bình mẫu X Sai tiêu chuẩn được xác

định bằng hàm STDEV trên phần mềm Excel: = STDEV(vùng giá trị)

+ Xác định hệ số biến động

Hệ số biến động là một đại lượng thống kê nói lên mức độ biến động tương đối của dãy quan sát nên có ý nghĩa trong việc sử dụng để so sánh độ biến động của các dãy quan sát nào đó với nhau Công thức xác định hệ số biến động như sau:

X là giá trị trung bình của giá trị quan sát

SD là sai tiêu chuẩn (độ lệch chuẩn)

28

+ Xác định mối quan hệ tương hỗ giữa các chỉ tiêu đất và sinh khối rừng

Các mối quan hệ tương hỗ giữa các chỉ tiêu đất và sinh khối rừng được phân tích theo mô hình ảnh hưởng hỗn hợp tuyến tính (Linear Mixed-effect Model) và xử

lý bằng phần mềm R phiên bản 2.9.2

Các mô hình thống kê trước đây giả thuyết thống kê khi phân tích được hiểu chưa đúng: 1) chỉ cho phép đánh giá các yếu tố ngẫu nhiên mà yếu tố không ngẫu nhiên không được xét đến; 2) coi các mẫu rút từ các ô tiêu chuẩn của một lâm phần

là các mẫu độc lập trong khi thực tế mẫu độc lập phải là các mẫu được rút ra từ các

ô tiêu chuẩn độc lập Chính vì vậy, các nhân tố cần nghiên cứu khi phân tích bằng các mô hình thống kê trước đây sẽ không loại bỏ được ảnh hưởng lẫn nhau giữa các nhân tố Nên kết quả từ các mô hình này không phản ánh đúng thực tế khách quan

và dẫn đến các kết luận khoa học không chính xác

Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp là một mô hình được xem là “chuẩn vàng” hiện nay Nói một cách ngắn gọn, mô hình này cho phép đánh giá các yếu tố ngẫu nhiên (random effects) và không ngẫu nhiên (fixed effects) (Nguyễn Văn Tuấn, 2006) [27] Ở các mô hình nghiên cứu, Site là biến ngẫu nhiên (random effects), KSD là biến cố định (hay biến không ngẫu nhiên – fixed effects); các biến Sinh khối và các chỉ tiêu đất là biến liên tục (continuous variable)

Thêm vào đó, khi phân tích bằng mô hình ảnh hưởng hỗn hợp sẽ coi các mẫu rút ra trong cùng một ô tiêu chuẩn là các mẫu “giả lặp” và khi phân tích mô hình bằng các gói trong phần mềm R có thể loại bỏ được ảnh hưởng lẫn nhau của các nhân tố từ đó tìm ra ảnh hưởng riêng biệt của từng nhân tố

Trong phần mềm R, các gói ‘nlme’ được sử dụng để xây dựng mô hình ảnh hưởng hỗn hợp tuyến tính; gói ‘HH’ đã được sử dụng để phân tích ANCOVA Việc tính toán các số trung bình và sai tiêu chuẩn được thực hiện bởi gói ‘Scriplot’ và gói

‘multcomp và multcompView’ đã được sử dụng để kiểm tra post-hoc của Turkey Lệnh ‘Summary’ cho biết tất cả thông tin thống kê về một biến số

Biểu đồ quan hệ và Biểu đồ tương quan được vẽ trên R bằng các gói ‘plot’,

‘reg’ và ‘abline’

29

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHÁI QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Tỉnh Tuyên Quang

a) Điều kiện tự nhiên

- Vị trí địa lý: Tuyên Quang là tỉnh miền núi phía Bắc có toạ độ địa lý 2130'- 2240' vĩ độ Bắc và 10453'- 10540' kinh độ Ðông, cách Thủ đô Hà Nội

165 Km Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 5.868 km2, chiếm 1,78% diện tích cả nước Các đường giao thông quan trọng trên địa bàn tỉnh là quốc lộ 2 đi qua địa bàn tỉnh dài 90 km từ Phú Thọ lên Hà Giang, quốc lộ 37 từ Thái Nguyên đi qua huyện Sơn Dương, Yên Sơn đi Yên Bái Hệ thống sông ngòi của tỉnh bao gồm 500 sông suối lớn nhỏ chảy qua các sông chính như Sông Lô, Sông Gâm, Sông Phó Ðáy

- Ðịa hình: Tuyên Quang bao gồm vùng núi cao chiếm trên 50% diện tích toàn tỉnh gồm toàn bộ huyện Na Hang, 11 xã vùng cao của huyện Chiêm hoá và 02

xã của huyện vùng cao Hàm Yên; vùng núi thấp và trung du chiếm khoảng 50% diện tích của tỉnh, bao gồm các xã còn lại của 02 huyện Chiêm Hoá, Hàm Yên và các huyện Yên Sơn, Sơn Dương Ðiểm cao nhất là đỉnh núi Chạm Chu (Hàm Yên)

có độ cao 1.587 m so với mực nước biển

- Khí hậu: Mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng của khí hậu lục địa Bắc Á Trung Hoa có 2 mùa rõ rệt: Mùa đông lạnh - khô hạn và mùa hè nóng ẩm mưa nhiều; mưa bão tập trung từ tháng 5 đến tháng 8 và thường gây ra lũ lụt, lũ quét Các hiện tượng như mưa đá, gió lốc thường xảy ra trong mùa mưa bão với lượng mưa trung bình hàng năm đạt từ 1.700 - 1.500 mm Nhiệt độ trung bình hàng năm đạt 22 - 24C Cao nhất trung bình 33 - 35C, thấp nhất trung bình từ 12 - 13C; tháng lạnh nhất là tháng 11 và 12 (âm lịch) gây ra các hiện tượng sương muối

- Tài nguyên thiên nhiên

+ Tài nguyên đất: Tỉnh Tuyên Quang có 586.800 ha diện tích đất tự nhiên Trong đó diện tích đất lâm nghiệp là 357.354 ha, chiếm 60,89%; diện tích đất nông

30

nghiệp là 71.980 ha, chiếm 12,26%; diện tích đất chuyên dùng là 11.456 ha, chiếm 1,95%; diện tích đất ở là 4.800 ha, chiếm 0,81%; diện tích đất chưa sử dụng và sông suối đá là 141.210 ha, chiếm 24,04% Trong đất nông nghiệp, diện tích đất trồng cây hàng năm là 48.719 ha, chiếm 67,68%, riêng đất trồng lúa là 28.284 ha, chiếm 58,05%; diện tích trồng cây lâu năm là 8.114 ha, chiếm 11,27% Diện tích đất trống, đồi núi trọc cần phủ xanh là 120.965 ha, diện tích đất có mặt nước chưa sử dụng là

24 ha

+ Tài nguyên rừng: Tính đến năm 2002, Tuyên Quang có 356.854 ha rừng, trong đó, diện tích rừng tự nhiên là 287.606 ha, diện tích rừng trồng là 69.248 ha Tuyên Quang có 02 khu bảo tồn thiên nhiên: Khu bảo tồn thiên nhiên Tát Kẻ - Bản Bung thuộc huyện Na Hang và khu Cham Chu thuộc huyện Hàm Yên

+ Tài nguyên khoáng sản: Thiếc, Ba rít, Mănggan, Ăngtymoan, Ðá vôi, Ðất sét… Ngoài các loại khoáng sản trên, Tuyên Quang còn nhiều khoáng sản như vonfram, pirít, kẽm, cao lanh, sét chịu lửa, nước khoáng, vàng, cát, sỏi đang được khai thác với quy mô nhỏ

+ Tiền năng du lịch: Tuyên Quang đã và đang đầu tư dự án du lịch Thác Mơ (Na Hang - Tuyên Quang), du lịch khu ATK (Khu căn cứ địa cách mạng)

b) Điều kiện kinh tế - xã hội:

GDP tính theo giá so sánh 1994 là 2.519.934 triệu đồng; thu nhập bình quân đầu người : 2,56 triệu đồng/ năm Cơ cấu các ngành kinh tế: Nông, lâm nghiệp, thuỷ sản: 53,35 %; Công nghiệp, xây dựng cơ bản: 16,57%; Thương mại - dịch vụ: 30,08% Theo kết quả điều tra ngày 1/4/1999, tỉnh Tuyên Quang có 676.174 người Trong đó dân số trong độ tuổi lao động là 377.314 người, chiếm 55,80% dân

số toàn tỉnh Trên địa bàn tỉnh có 23 dân tộc cùng sinh sống Tính đến năm 2002, tỉnh Tuyên Quang đã phổ cập giáo dục tiểu học cho 100% số xã và đã phổ cập THCS cho 135 xã Số học sinh phổ thông năm học 2001 - 2002 là 196.252 em Số giáo viên phổ thông là 8.020 người Số thầy thuốc là 1.291 người, bình quân 19 y, bác sỹ trên 1 vạn dân

c) Đặc điểm cụ thể các điểm nghiên cứu ở Tuyên Quang

31

Các địa điểm lập ô điều tra ở Tuyên Quang phân bố chủ yếu ở vĩ độ 22,07,

độ cao 85 – 135m Nhiệt độ trung bình ở các khu vực này là 22,7C, với lượng mưa trung bình 1875,5mm/năm và tổng số ngày mưa là 165 ngày/năm Độ ẩm bình quân được xác định là 86%

Đất ở khu vực này là đất FerralicAcrisols - A0107-2bc (theo phân loại theo FAO, 2006)

Các địa điểm nghiên cứu ở Tuyên Quang, rừng trồng và rừng thứ sinh có

nguồn gốc từ sau khi trồng rừng Bồ đề (Styrax tonkinensis), một số điểm khác phát sinh từ rừng trồng Bạch đàn hoặc rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca)

Mức độ quản lý (tác động) của các lâm phần rừng trồng A mangium ở các

khu vực này nhìn chung kém (ít tác động)

3.2 Tỉnh Thừa Thiên Huế

a) Điều kiện tự nhiên

- Vị trí địa lý: Tỉnh Thừa Thiên - Huế là một trong 4 tỉnh thuộc vùng kinh tế

trọng điểm miền Trung, nằm ở toạ độ địa lý 16 - 16,80 độ vĩ bắc và 107,8-108,20

độ kinh đông, cách thủ đô Hà Nội 688 km Phía bắc giáp tỉnh Quảng Trị, phía nam giáp thành phố Ðà Nẵng với ranh giới là đèo Hải Vân, phía tây giáp nước Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào, phía đông được giới hạn bởi biển Ðông

Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm trên trục đường giao thông quan trọng xuyên suốt Bắc - Nam trên quốc lộ 1 và tuyến đường sắt xuyên Việt chạy dọc theo tỉnh, trục hành lang Ðông-Tây nối Thái Lan-Lào-Việt Nam theo đường 9 Bờ biển của tỉnh dài 120 km, có cảng Thuận An và vịnh Chân Mây với độ sâu 18 - 20 mét, đủ điều kiện xây dựng cảng nước sâu với công suất lớn Ðường không có sân bay Phú Bài nằm trên trục quốc lộ 1 Hệ thống sông ngòi gồm các sông chính như sông Hương, sông Bồ, sông Ô Lâu, sông Truồi

- Ðịa hình: Tỉnh Thừa Thiên- Huế nằm trên một giải đất hẹp với chiều dài

127 km, chiều rộng trung bình 60km, với đầy đủ các dạng địa hình rừng núi, gò đồi,

32

đồng bằng duyên hải, đầm phá và biển , trong đó núi chiếm 70% diện tích đất tự nhiên Ðịa hình thấp dần từ Tây sang Ðông, phức tạp và bị chia cắt mạnh, phần phía Tây của tỉnh chủ yếu là núi, đồi, tiếp đến là các lưu vực sông Hương, sông Bồ, sông Truồi tạo nên các bồn địa trũng, đồng bằng ven biển nhỏ hẹp và vùng đầm phá có diện tích 22.000 ha (chiếm 0,1% diện tích đất tự nhiên), là vùng đầm phá lớn nhất Đông Nam Á với tiềm năng phong phú về động thực vật; vùng đồng bằng và trung

du có 129.620ha, chiếm 25,6% diện tích đất tự nhiên

- Khí hậu: Mùa mưa trùng với mùa bão lớn từ tháng 8 đến tháng 11 với lượng mưa trung bình từ 2500-2700 mm Mùa khô kéo dài từ tháng 3 đến tháng 7, mưa ít, lượng nước bốc hơi lớn, thường xuyên bị hạn hán, nước mặn đe dọa Nhiệt

độ trung bình hàng năm cao nhất là 35,9C, thấp nhất là 12C, nhiệt độ trung bình trong năm là 21,9C, tháng lạnh nhất là tháng 11 Ðộ ẩm tương đối trung bình các tháng trong năm là 87,3%

- Tài nguyên thiên nhiên

+ Tài nguyên đất: Tỉnh Thừa Thiên - Huế có 505.399 ha đất tự nhiên Trong

đó, diện tích đất nông nghiệp là 58.996 ha, chiếm 11,67%; diện tích đất lâm nghiệp

có rừng là 224.525 ha, chiếm 44,42%; diện tích đất chuyên dùng là 21.113 ha, chiếm 4,17%; diện tích đất ở là 3.957 ha, chiếm 0,78%; diện tích đất chưa sử dụng

và sông suối đá là 196.808 ha, chiếm 38,94% Diện tích đất trống, đồi núi trọc cần phủ xanh là 139.953 ha, diện tích đất có mặt nước chưa sử dụng là 26.183 ha

+ Tài nguyên rừng: Tính đến năm 2002, toàn tỉnh có 228.121 ha rừng, trong đó: Diện tích rừng tự nhiên là 176.473 ha, diện tích rừng trồng là 51.648 ha

+ Tài nguyên biển: Tỉnh có 120 km bờ biển, với nhiều loại hải sản, có 500 loài cá trong đó có 30-40 loài có giá trị kinh tế cao Trữ lượng khai thác trung bình khoảng 30-35 nghìn tấn/năm Thừa Thiên Huế có ưu thế phát triển hải sản cả 3 vùng: Vùng biển, vùng đầm phá và vùng nước ngọt ven biển; ven biển còn có những vũng, vịnh có điều kiện thuận lợi để xây dựng các cảng biển lớn như Thuận

An, Chân Mây