Nghiên cứu mối liên hệ giữa độ chặt và một số tính chất vật lý của đất dưới tán 3 loại rừng thông mã vĩ (pinus massoniana lamb), keo tai tượng (acacia mangium wild), keo lá tràm

Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại Núi Luốt .... Mối liên hệ giữa độ chặt với

-

LÊ KHẢ QUYẾT

NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA ĐỘ CHẶT VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT DƯỚI TÁN 3 LOẠI RỪNG: THÔNG MÃ VĨ (PINUS MASSONIANA LAMB), KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILD), KEO LÁ TRÀM (ACACIA AURICULIFORMIS A.CUNN) TẠI NÚI LUỐT, TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP, THỊ TRẤN XUÂN MAI, HUYỆN CHƯƠNG MỸ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

HÀ NỘI – 2011

LÊ KHẢ QUYẾT

NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA ĐỘ CHẶT VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT DƯỚI TÁN 3 LOẠI RỪNG: THÔNG MÃ VĨ (PINUS MASSONIANA LAMB), KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILD), KEO LÁ TRÀM (ACACIA AURICULIFORMIS A.CUNN) TẠI NÚI LUỐT, TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP, THỊ TRẤN XUÂN MAI, HUYỆN CHƯƠNG MỸ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: QUẢN LÝ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN RỪNG

Mã số: 60.62.68

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS PHÙNG VĂN KHOA

HÀ NỘI – 2011

thành đề tài tôi xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa sau đại học, các thầy cô giáo, đặc biệt là TS Phùng Văn Khoa, người trực tiếp hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn

Mặc dù đã làm việc với tất cả nỗ lực, nhưng vì trình độ và thời gian hạn chế cho nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp xây dựng quý báu của các thầy cô giáo và bạn

bè đồng nghiệp

Tôi xin cam đoan các số liệu thu thập, kết quả xử lý, tính toán là trung thực và được trích dẫn rõ ràng

Tôi xin trân trọng cảm ơn !

Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2011

Tác giả

Lê Khả Quyết

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

Lời cám ơn

Mục lục

Danh mục các từ viết tắt và ký hiệu i

Danh mục các bảng ii

Danh mục các hình iii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên thế giới 3

1.1.1 Tình hình nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai trên thế giới 3

1.1.2 Nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính của đất và sinh trưởng cây trồng 5

1.2 Nghiên cứu ở Việt Nam 8

1.2.1 Những nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai 8

1.2.2 Một số mối liên hệ giữa thực vật và đất 10

1.2.3 Một số nghiên cứu về đất dưới các trạng thái rừng trồng 11

1.2.4 Một số nghiên cứu về khu vực Núi Luốt – Đại học Lâm nghiệp 12 1.2.5 Những nghiên cứu về mối liên hệ giữa độ chặt với độ xốp đất 13

Chương 2 MỤC TIÊU , NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15

2.1.1 Mục tiêu chung 15

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 15

2.2 Phạm vi, giới hạn và đối tượng nghiên cứu của đề tài 15

2.3 Nội dung nghiên cứu 15

2.4 Phương pháp nghiên cứu 16

2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu 16

2.4.2 Phương pháp điều tra thực nghiệm 16

2.4.3 Nghiên cứu một số tính chất vật lý của đất 18

2.4.4 Phương pháp xử lý nội nghiệp 2120

2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 22

Chương 3 KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23

3.1 Điều kiện tự nhiên 23

3.1.1 Vị trí địa lý 23

3.1.2 Địa hình 24

3.1.3 Địa chất thổ nhưỡng 24

3.1.4 Khí hậu thuỷ văn 25

3.1.5 Tình hình thực vật 27

3.2 Điều kiện kinh tế xã hội 27

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng và Keo lá tràm tại Núi Luốt 29

4.1.1 Mật độ rừng N (cây/ha) 30

4.1.2 Đường kính cây rừng D1.3 (cm) 30

4.1.3 Đường kính tán (Dt) của tầng cây cao 31

4.1.4 Chiều cao vút ngọn (Hvn) của cây rừng 32

4.1.5 Độ tàn che (TC), che phủ (CP), thảm khô (TK) dưới trạng thái rừng 34

4.1.6 Đặc điểm thực vật tầng thấp 35

4.2 Đặc điểm một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại Núi Luốt 36

4.2.1 Tỷ trọng lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 37

4.2.2 Dung trọng lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 38

4.2.3 Độ xốp lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 39 4.2.4 Độ chặt lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 4141 4.2.5 Đánh giá sự tương đồng và khác biệt của các tính chất vật lý cơ bản lớp đất mặt giữa các trạng thái rừng nghiên cứu 424 3

4.3 Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại Núi Luốt 4444

4.3.1 Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới rừng trồng Keo lá tràm 4444 4.3.2 Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới rừng trồng Keo tai tượng 46 4.3.3 Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới rừng trồng Thông mã vĩ 48 4.3.4 Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng tại Núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp 5050 4.3.5 Xây dựng bảng tra các tính chất vật lý của lớp đất mặt theo độ chặt lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng nghiên cứu 5252

4.4 Một số đề xuất để góp phần hoàn thiện hướng nghiên cứu và ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn 5454

KẾT LUẬN , TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 5 566

1 Kết luận 56

2 Tồn tại 57

3 Khuyến nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Hvn Chiều cao vút ngọn (m) Hdc Chiều cao dưới cành (m) D1.3 Đường kính tại vị trí 1.3m (cm)

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Một số chỉ tiêu Khí hậu - Thuỷ văn khu vực Xuân Mai (1996-2007) 26

4.1 Đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng nghiên cứu 29 4.2 Đặc điểm của lớp cây bụi, thảm tươi dưới các trạng thái rừng 35 4.3 Đánh giá sự đồng nhất các tính chất vật lý lớp đất mặt dưới các

trạng thái rừng nghiên cứu

42

4.4 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng

trồng Keo lá tràm

45

4.5 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng

trồng Keo tai tượng

47

4.6 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng

trồng Thông mã vĩ

49

4.7 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng

trồng tại Núi Luốt

5151

4.8 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng

tại địa điểm nghiên cứu

5252

4.9 Bảng tra dung trọng, tỷ trọng, độ xốp lớp đất mặt dưới các trạng

thái rừng nghiên cứu theo độ chặt lớp đất mặt

53

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Mật độ cây N (cây/ha) của các trạng thái rừng nghiên cứu 30

4.2 Đường kính D1.3 (cm) của các trạng thái rừng nghiên cứu 31 4.3 Đường kính tán Dt (cm) của các trạng thái rừng nghiên cứu 31 4.4 Liên hệ giữa đường kính (D1.3) với đường kính tán (Dt) dưới các

trạng thái rừng nghiên cứu

4.7 Độ tàn che, che phủ, thảm khô của các trạng thái rừng nghiên cứu

tại Núi Luốt

34

4.8 Số loài cây bụi, thảm tươi dưới các trạng thái rừng 35

4.9 Tỷ trọng đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tại Núi Luốt 37

4.10 Hệ số biến động tỷ trọng lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng

nghiên cứu tại Núi Luốt

4.13 Độ xốp đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tại Núi Luốt 4040

4.14 Hệ số biến động độ xốp lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng

nghiên cứu tại Núi Luốt

4040

4.15 Độ chặt đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tại Núi Luốt 4141

4.16 Hệ số biến động độ chặt lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng

nghiên cứu tại Núi Luốt

42

TT Tên hình Trang

4.17 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng Keo lá tràm 4444

4.18 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng Keo lá tràm 4444

4.19 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng Keo lá tràm 45 4.20 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng Keo tai tượng 46 4.21 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng Keo tai tượng 46 4.22 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng Keo tai tượng 47 4.23 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng Thông mã vĩ 48 4.24 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng Thông mã vĩ 48 4.25 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng Thông mã vĩ 49 4.26 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng tại Núi Luốt 5050

4.27 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng tại Núi Luốt 5050

4.28 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng tại Núi Luốt 5151

ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ lâu, mối quan hệ giữa cây rừng và đất luôn là chủ đề quan tâm của các nhà lâm học Trong lâm nghiệp, đất là một trong những nhân tố sinh thái quan trọng quyết định đến sự thành bại của công tác trồng rừng Đất và cây luôn có mối quan hệ chặt chẽ, khăng khít, tính chất của đất ảnh hưởng đến tính chất của cây và ngược lại cây trong quá trình sinh trưởng sẽ làm thay đổi những tính chất của đất Một loại đất có thể thích hợp với nhiều loại cây nhưng không phải là tất cả Một loài cây trồng có thể sinh trưởng, phát triển tốt trên đất này nhưng trồng trên đất khác có thể không đạt hiệu quả như mong muốn Bởi vậy, việc tìm hiểu các tính chất vật lý (dung trọng, tỷ trọng,

độ xốp, tính trương co, tính dính, tính dẻo, tính cản) và hóa học (hàm lượng các nguyên tố trong đất) của từng vùng mang ý nghĩa to lớn nó làm cơ sở cho công tác chỉ đạo sản xuất và chọn loại cây trồng thích hợp, nhất là trong công cuộc phủ xanh đất trống, đồi núi trọc của nước ta hiện nay

Khác với các tính chất hóa học có thể thay đổi khá lớn khi có tác động của con người như bón phân, các tính chất vật lý của đất hầu như không thể thay đổi được dưới tác động của con người Chính vì vậy, có thể xem các tính chất vật lý đất là những tính chất mang tính bản chất của đất Chúng quyết đi ̣nh nhiều đến độ phì nhiêu của đất, khả năng tiếp nhâ ̣n, lưu giữ các chất dinh dưỡng đất, cũng như điều kiê ̣n môi trường cho viê ̣c sử du ̣ng chất dinh dưỡng

củ a cây Các tính chất hóa ho ̣c đất cũng phu ̣ thuô ̣c lớn vào các tính chất vâ ̣t lý,

cơ lý đất Mặc dù các tính chất này ít chịu tác động bên ngoài, tuy nhiên, theo thời gian, chúng vẫn có những thay đổi đáng kể, nhất là khi có các hoạt động canh tác lâu dài của con người

Canh tác hợp lý sẽ giúp đất ngày càng thuần thục, ổn định và nâng cao

độ phì đất, duy trì và tăng cao năng suất, chất lượng các sản phẩm nông lâm

nghiệp Ngược lại, canh tác không hợp lý trong thời gian tương đối dài cũng dẫn đến những thay đổi, chủ yếu là theo chiều hướng bất lợi cho sử dụng đất, của các tính chất vật lý đất như hiện tượng đất bị chai cứng Độ cứng của đất thay đổi sẽ ảnh hưởng tới khả năng canh tác của đất Sự khác biệt này sẽ được thể hiện khác nhau đối với mỗi loài cây, mỗi độ tuổi và trong những điều kiện lập địa khác nhau

Đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này nhưng đa phần những nghiên cứu đó mất nhiều thời gian, tốn nhiều công sức, tiền bạc, yêu cầu người thực hiện phải có trình độ cao do vậy việc thực hiện chỉ diễn ra trong quy mô nhỏ

và người thực hiện cũng hạn chế trong khi thực tiễn đòi hỏi xác định nhanh, chính xác tính chất của các loại đất với chi phí không cao, không đòi hỏi nhiều công sức cũng như yêu cầu về người thực hiện không quá khắt khe

Trước thực tế đó, với sự định hướng củ thầy giáo hướng dẫn TS Phùng Văn Khoa tôi đã quyết định lựa chọn và thực hiện luận văn tốt nghiệp

với đề tài: “Nghiên cứu mối liên hệ giữa độ chặt và một số tính chất vật lí của đất dưới tán 3 loại rừng: Thông Mã vĩ (Pinus massoniana Lamb), Keo tai tượng (Acacia mangium Wild), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn) tại Núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội”

Đây là hướng nghiên cứu mới dựa vào mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lí của đất từ đó có thể thực hiện thao tác đơn giản với

dụng cụ đo Daiki push - cone tiện dụng chính xác lại không yêu cầu khắt khe

về người sử dụng để xác định được độ chặt của đất từ đó tính ra được các chỉ tiêu vật lí cơ bản của đất Hướng nghiên cứu này không những mang tính khoa học mà còn góp phần xác định nhanh tính chất của đất, tiết kiệm thời gian, công sức đáp ứng yêu cầu thực tế

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Đất là bộ phận quan trọng của hệ sinh thái rừng, là tấm gương phản ánh các hoạt động sống của rừng như trao đổi chất, tích lũy, chuyển hóa năng lượng, sinh trưởng, phát triển, tái sinh rừng Việc nghiên cứu đất rừng luôn được đặt nằm trong mối quan hệ: ảnh hưởng của đất tới quần xã thực vật rừng

và ảnh hưởng ngược lại của quần xã thực vật đối với đất

Đây là lĩnh vực nghiên cứu thu hút được nhiều nhà khoa học Vì vậy, những nghiên cứu này được thực hiện ở gần như tất cả các nước, các vùng có kinh doanh rừng

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Tình hình nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai trên thế giới

Đánh giá đất đai đóng góp vai trò cực kỳ quan trọng trong việc xác định độ phì nhiêu của đất và là cơ sở cho việc đề xuất cây trồng cũng như các giải pháp duy trì và bảo vệ độ phì của đất

Đánh giá đất đai như một khoa học đã được hình thành hàng trăm năm, hiện nay tồn tại nhiều quan điểm với nhiều phương pháp đánh giá đất khác nhau

Vào những thập niên 60, ở Liên Xô và các nước Đông Âu việc đánh giá phân hạng đất đai được thực hiện qua ba bước:

1 So sánh các hệ thổ nhưỡng theo tính chất tự nhiên (đánh giá lớp phủ thổ nhưỡng)

2 Đánh giá khả năng sản xuất của đất đai

3 Đánh giá kinh tế đất (chủ yếu là đánh giá khả năng sản xuất hiện tại của đất) Phương pháp này mới chỉ thuần túy quan tâm tới khía cạnh tự nhiên của đất đai mà chưa xem xét đầy đủ khía cạnh kinh tế, xã hội của việc sử dụng đất đai

Ở Hoa Kỳ đánh giá phân hạng đất đai được ứng dụng rộng rãi theo hai phương pháp:

1 Phương pháp tổng hợp: lấy năng suất cây trồng trong nhiều năm làm tiêu chuẩn và chú ý đi vào phân hạng đất đai cho từng loại cây trồng chính

2 Phương pháp yếu tố: bằng cách thống kê các yếu tố tự nhiên và kinh tế

để so sánh, lấy lợi nhận tối đa là 100 điểm để làm mốc so sánh với các đất khác

Ở Ấn Độ và các vùng nhiệt đới ẩm châu Phi thường áp dụng phương pháp biến thiên biểu thị mối quan hệ của các yếu tố dưới dạng các phương trình toán học Kết quả phân hạng đất cũng được thể hiện dưới dạng phần trăm hay cho điểm

Thấy rõ vai trò quan trọng của phân hạng đánh giá đất đai làm cơ sở cho quy hoạch sử dụng đất, tổ chức Nông - Lương Liên hiệp quốc (FAO) đã tập hợp trí tuệ của các nhà khoa học đất và chuyên gia đầu ngành về nông nghiệp của FAO và Hà Lan để tổng hợp nên kinh nghiệm của nhiều nước xây dựng nên tài liệu “Đề cương đánh giá đất đai“ (FAO - 1976) Tài liệu này được các nước trên thế giới quan tâm, thử nghiệm và vân dụng vào công tác đánh giá đất đai ở nước mình và đều chấp nhận là phương tiện tốt nhất để đánh giá đất Đến năm 1983 đề cương này được bổ sung, chỉnh sửa cùng với hàng loạt các tài liệu hướng dẫn đánh giá đất chi tiết hơn cho các vùng sản xuất khác nhau như:

- Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp nhờ mưa (Land Evaluation for Rainfed Agriculture - FAO, 1983)

- Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp có tưới (Land Evaluation for Irrigated Agriculture - FAO, 1980)

- Đánh giá đất đai cho trồng trọt có quảng canh (Land Evaluation for Extensive grazing - FAO, 1990)

- Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác cho quy hoạch sử dụng đất (Land evaluation and farming system analysis for land use planning

- FAO, 1992)

Các phương pháp đánh giá đất của FAO dựa trên cơ sở phân loại đất thích hợp (Land suitability Classification) Cơ sở của phương pháp này là dựa trên sự so sánh giữa yêu cầu sử dụng đất với chất lượng của đất, gắn với phân tích các khía cạnh kinh tế xã hội, môi trường để lựa chọn phương pháp phân tích tối ưu

Các phương pháp đánh giá đất đai đã được FAO đề cập khá đầy đủ và được ứng dụng rộng khắp các quốc gia trên thế giới, đây chính là cơ sở để đưa ra các quyết định cho việc quản lý và sử dụng hợp lý tài nguyên đất đai, một dạng tài nguyên mà tự nhiên không thể tái tạo được

1.1.2 Nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính của đất và sinh trưởng cây trồng

Độ phì của đất đóng vai trò cực kỳ quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và năng suất cây trồng, ngược lại các loài cây khác nhau cũng ảnh hưởng khác nhau tới tính chất của đất

Trên thế giới, nhiều tác giả đã tập trung vào nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính của đất và sinh trưởng của cây trồng Nhiều quan điểm cho rằng đối với vùng ôn đới phản ứng của đất (pH), hàm lượng CaCO3 và các chất bazơ khác, thành phần cấp hạt và điện thế oxy hóa khử của đất là những yếu

tố quan trọng nhất Có nghĩa là yếu tố hóa học quan trọng hơn yếu tố vật lý Còn ở vùng nhiệt đới các nghiên cứu lại cho rằng các yếu tố như: khả năng giữ nước, độ dày của tầng đất, độ thông khí của đất là những yếu tố giữa vai trò chủ đạo, hay yếu tố vật lý quan trọng hơn yếu tố hóa học (Chakraborty.R.N và Chakraborty (1989), Ohhta (1993), Marquez.O, Torr.A

và Franco.W (1993))

Vấn đề nghiên cứu về vật rơi rụng và sự hình thành thảm mục, mùn cũng đã được nhiều tác giả quan tâm, nghiên cứu Một số nghiên cứu đã cho rằng, nguồn chất hữu cơ chính trong đất rừng là từ các rễ thực vật chết cung cấp, nhất là vùng đồng cỏ thì rõ rệt Như vậy, lượng rơi rụng từ rễ cây cũng rất lớn và không phải lúc nào cũng bổ sung cho phần trên lớp đất mặt Vai trò của hệ thống rễ cây rừng trong việc hình thành chất hữu cơ của đất ít hơn so với lượng rễ cây chết hàng năm của thực vật thân cỏ Nhưng nó vẫn được tồn tại không chỉ bằng lượng rễ cây mà còn bằng sự ảnh hưởng của nhiều mặt của

hệ thống rễ đến đất khi còn sống cũng như khi đã chết

Theo nghiên cứu của viện sỹ Mê-lê-khốp (1982), thì trữ lượng thảm mục cao thường xuất hiện ở các quần xã thực vật rừng vùng phía bắc hoặc trên núi cao ở các khu rừng hỗn giao (nơi có đến 100 tấn/ha và có nơi chỉ đạt

Khi nghiên cứu về đặc điểm phân giải chất hữu cơ ở rừng nhiệt đới, Baur (1960), David/Richas đã khẳng định rất chính xác rằng, chất hữu cơ ở các mô sống của rừng chiếm từ 80 - 90% tổng lượng chất hữu cơ, còn lại 10 - 20% chất hữu cơ tồn tại ở vật rơi rụng và ở trong đất, khi lớp phủ thực vật mất đi, đồng thời với điều kiện nhiệt ẩm cao ở vùng nhiệt đới làm cho vật rơi rụng bị phân giải nhanh chóng thì đất rừng sẽ bị thoái hóa mạnh và không thể phục hồi lại được Vì vậy, có thể nói “Rừng nhiệt đới nuôi đất”

Vấn đề ảnh hưởng của cây mọc nhanh và trồng thuần loài đến đất rừng nhiệt đới đang là chủ đề được nhiều người chú ý Trong những năm gần đây,

do nhu cầu cao về gỗ giấy, gỗ củi các loài cây mọc nhanh như Bạch đàn, Lõi thọ, Thông đã được gây trồng trên những diện tích lớn ở các nước nhiệt đới Việc thay thế các rừng rậm nhiệt đới bằng rừng trồng thuần loài, mọc nhanh với chu kỳ khai thác ngắn đã gây ra những lo ngại về sự thoái hóa đất

và giảm năng suất ở các luân kỳ sau Đây là vấn đề lâm học có ý nghĩa lớn trong lâm nghiệp nhưng đến nay còn ít được nghiên cứu

Một số nghiên cứu đã xác nhận rằng, các cây gỗ mọc nhanh tiêu thụ một lượng dinh dưỡng rất lớn ở giai đoạn đầu và giảm dần ở các tuổi già hơn

Vì vậy việc trồng cây mọc nhanh với chu kỳ khai thác ngắn ở nhiệt đới sẽ làm cho đất chóng kiệt quệ hơn so với các loài cây lá nhọn có chu kỳ dài (80 - 100 năm) ở ôn đới (Chijiok (1980), Ghosh (1978), Smith.C.T (1994))

Các nhà khoa học Ấn Độ Chandran.P, Dutt.D.R và Banejee.S.K (1988)

đã nghiên cứu về đặc điểm đất đai dưới ba loại rừng trồng lá kim khác nhau: Cryptomelia Japonica, Pinus, Cupressos Torulosa và rừng lá rộng ở phía đông dãy Hymalaya cho thấy sự tích lũy thảm mục ở rừng lá kim là cao hơn so với rừng lá rộng Đất ở các khu này đều chua và độ chua cao nhất ở tầng đất mặt dưới rừng thông Pinus phtula Rừng Cryptomelia japonica có lượng canxi trao đổi lớn nhất

Nghiên cứu của Reynolds.B, Neals.C và Hornung.M (1988) đã xem xét đất ở hai trạng thái: đất được che phủ bởi trảng cỏ cây bụi và đất được che phủ bởi rừng lá kim ở khu vực đất dốc xứ Wales Nghiên cứu đã xác nhận rằng việc trồng rừng lá kim làm cho nồng độ anion trong đất thay đổi từ 1.5 -

3 lần trong khi nồng độ H+ chỉ biến đổi rất ít

Phần lớn các nghiên cứu đều chỉ ra rằng, thực sự tồn tại mối quan hệ qua lại giữa thực vật và đất Công trình nghiên cứu của Sain.SH, Rangas wamy.C.R (1988) đã đề cập đến mối quan hệ giữa sinh trưởng của cây 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 hàng năm (tăng trưởng về chiều cao và đường kính) Tuy nhiên, mối quan hệ giữa tính chất đất và tăng trưởng chiều cao là chặt chẽ hơn so với tăng trưởng đường kính

Trong những năm gần đây Trung tâm Lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước nhiệt đới CIFOR đã tiến hành nghiên cứu trên các đối tượng là Bạch đàn, Thông, Keo trồng thuần loài trên các lập địa khác nhau ở các nước Brazil, Nam Phi, Trung Quốc Kết quả nghiên cứu cho thấy các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng khác nhau đến độ phì nhiêu của đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng Tuy nhiên, trong cùng một loại rừng thì các nghiên cứu trên chưa đề cập đến vai trò của cấu trúc rừng đối với tính chất đất

1.2 Nghiên cứu ở Việt Nam

1.2.1 Những nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai

Từ những năm 1980 trở lại đây đã có một số công trình nghiên cứu đặt nền móng cho việc nghiên cứu và đánh giá đất

- “Đánh giá phân hạng đất đai khái quát toàn quốc” của Tôn Thất Chiểu và các cộng sự được thực hiện năm 1984 ở tỉ lệ bản đồ 1/500000 Phương pháp đánh giá ở đây là dựa vào nguyên tắc phân loại khả năng đất đai (Land Capabiliti Classification) của bộ nông nghiệp Hoa Kỳ Chỉ tiêu sử dụng

là đặc điểm thổ nhưỡng và địa hình nhằm mục đích sử dụng đất đai tổng hợp, gồm 7 nhóm đất đai được phân lập cho sản xuất nông nghiệp - lâm nghiệp và mục đích khác

- Đỗ Đình Sâm (1990) trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm sinh khí hậu ở Việt Nam, đặc biệt chế độ khô hạn mùa khô cùng mức độ thoát nước để xác định các nhóm lập địa ở Việt Nam Mức độ khô hạn được chia làm 4 cấp: rất

khô, khô, ẩm, và ẩm thường xuyên dựa trên chế độ nhiệt ẩm, đai cao so với mặt biển, đặc điểm đất địa hình

- Đánh giá tiềm năng sử dụng đất lâm nghiệp ở từng vùng sinh thái và trong toàn quốc của Đỗ Đình Sâm và các cộng sự là phương pháp ứng dụng phần mềm GIS trên máy tính để xây dựng các bản đồ đánh giá tiềm năng sử dụng đất trong lâm nghiệp Phương pháp này cho phép lợi dụng các thông tin sẵn có và có ý nghĩa mang tính chiến lược và dự báo

- Năm 1996 Trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng thuộc Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã tiến hành điều tra khảo sát vùng dự

án Việt Đức (KfW1) tại Bắc Giang và Lạng Sơn và đề xuất phương pháp ứng dụng điều tra lập địa phục vụ trồng rừng Phương pháp này đã được sử dụng

và được đánh giá có hiệu quả tại các dự án trồng rừng quốc tế ở Việt Nam Các yếu tố chủ đạo được xác định là: loại đất và đá mẹ, độ dốc, độ dày tầng đất, thực bì chỉ thị để phân chia lập địa

- Từ năm 1998 - 2000 trong khuôn khổ đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu những vấn đề kỹ thuật lâm sinh nhằm thực hiện có hiệu quả dự án trồng mới 5 triệu ha rừng và hướng tới đóng cửa rừng tự nhiên” Ngô Đình Quế, Đỗ Đình Sâm và cộng sự đã nghiên cứu xác định tiêu chuẩn phân chia lập địa (vi mô) cho rừng trồng công nghiệp tại một số vùng sinh thái ở Việt Nam Tác giả đã lựa chọn các yếu tố chủ đạo trong mỗi vùng cụ thể Tuy nhiên việc ứng dụng phương pháp điều tra lập địa phụ thuộc vào điều kiện đặc thù của từng vùng, từng loài cây và yêu cầu của dự án

- Phân hạng đất cho các loại rừng trồng chủ yếu và ảnh hưởng của các loại rừng trồng tới các tính chất và độ phì của đất như rừng Bạch đàn (Đỗ Đình Sâm 1968, 1990, Hoàng Xuân Tý, 1975), rừng Thông nhựa (Ngô Đình Quế, 1987), rừng Thông ba lá (Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, 1983, 1990), rừng tre luồng (Nguyễn Ngọc Bình, Đàm Danh Liêm, 1975 - 1980), rừng Bồ

đề (Nguyễn Ngọc Bình 1968, Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh, 1980), rừng Hồi (Nguyễn Ngọc Bình, 1980)

1.2.2 Một số mối liên hệ giữa thực vật và đất

Trong những thập kỷ gần đây, các công trình khoa học nghiên cứu về mối quan hệ giữa cây và đất được quan tâm Những kết quả nghiên cứu ở các vùng khác nhau với các loài cây khác nhau thường không thống nhất Vấn đề này cũng tương tự như các nước khác trên thế giới

Hoàng Xuân Tý (1973), Nguyễn Ngọc Bình (1981) đã khẳng định,

có sự thoái hóa lý tính và chất hữu cơ ở tầng mặt nếu phá các rừng gỗ tự nhiên để trồng luồng

Đỗ Đình Sâm (1984) khi nghiên cứu về độ phì đất rừng và vấn đề thâm canh rừng trồng và cho rằng nơi đất còn rừng, độ phì đất được duy trì chủ yếu qua con đường sinh học Các trạng thái rừng khác nhau, các biện pháp kỹ thuật tác động khác nhau cho thấy sự biến đổi về hóa tính đất không

rõ nét

Kết quả nghiên cứu của Đỗ Đình Sâm (1985) đối với đất có độ phì tương đối, thành phần cơ giới nhẹ, độ dốc lớn như ở Qùy Châu thì sau 20 năm chặt trắng, độ phì giảm đi rõ rệt Đối với đất có thành phần cơ giới nặng hơn,

độ dốc lớn, phát triển trên phiến thạch sét ở Hương Sơn, qua một năm chặt cường độ 40% cho thấy độ phì giảm so với đối chứng 15%

Ngô Đình Quế (1991) nghiên cứu về đất rừng Thông ba lá (Pinus keysia) có tuổi từ 5 - 40 ở Lâm Đồng cho thấy mối quan hệ giữa chiều cao trội (Hdom) của Thông ba lá với một số yếu tố sinh thái của các lâm phần có tuổi từ 5 – 30 dưới dạng phương trình mũ :

Hdom = 0.99659 x A0.859 x TB0.3218 x D0.5011

Trong đó:

A: Tuổi của cây

D: Độ dày tầng đất

TB: Nhóm thực bì dưới tán rừng thông ba lá

Đề tài tốt nghiệp của Vũ Văn Thuận (2002) cho thấy rằng tương quan giữa sinh trưởng D1.3, Hvn của Chiêu Liêu ở vùng Cầu Hai Phú Thọ với tổng hợp các tính chất của đất là chặt chẽ hơn so với từng tính chất đất riêng lẻ Hai chỉ tiêu sinh trưởng trên có mối quan hệ tổng hợp 4 chỉ tiêu của đất là độ no bazơ, tổng bazơ trao đổi, độ xốp và hàm lượng P2O5 trong đất

1.2.3 Một số nghiên cứu về đất dưới các trạng thái rừng trồng

- Theo nghiên cứu của Hà Quang Khải (1999) cho thấy tính chất đất ở xung quanh rễ vùng gần gốc và xa gốc của rừng trồng Thông mã vĩ và Keo tai tượng thể hiện tương đối rõ, nhất là các tính chất về lý học Mối quan hệ giữa sinh trưởng với tính chất đất là không rõ ràng Tuy nhiên, sự tương quan này tương đối chặt chẽ giữa sinh trưởng của cây với tổng hợp một số chỉ tiêu độ phì đất Mối tương quan giữa D1.3 của cả Thông và Keo với tổng hợp một số tính chất đất chặt chẽ hơn so với mối tương quan giữa Hvn với các tính chất đất

- Lê Đình Khả, Ngô Đình Quế, Nguyễn Đình Hải (2000) nghiên cứu về

“Nốt sần và khả năng cải tạo đất của Keo lai và các loài Keo bố mẹ” cho thấy ảnh hưởng của Keo lai đến độ phí đất là rõ so với Keo lá tràm và Keo tai tượng Đất dưới rừng trồng Keo lai 5 tuổi đã có những biến đổi rõ nét về lý hóa tính và sinh vật đất so với đất dưới rừng Keo lá tràm, rừng Keo tai tượng

và đất trống

- Theo Vũ Tấn Phương độ phì nhiêu của đất dưới tán rừng Keo lai tuổi

2 - 6 có sự cải thiện rõ rệt so với đối chứng, độ phì nhiêu của đất tăng khi tuổi rừng tăng Lý tính của đất (hai yếu tố dung trọng và độ ẩm đất thay đổi theo hướng tích cực khi tuổi rừng tăng và càng rõ nét so với đối chứng đặc biệt ở tầng đất 0 - 20cm) Hóa tính chưa có sự thay đổi rõ nét khi tuổi rừng tăng và giữa nơi có rừng và nơi không có rừng trừ yếu tố mùn và đạm tổng số Tuy

nhiên yếu tố mùn tổng số lại cho thấy có sự biến động mạnh hơn so với yếu tố đạm và tỷ lệ thuận với tuổi rừng Yếu tố mùn và đạm tổng số có quan hệ chặt chẽ với nhau

1.2.4 Một số nghiên cứu về khu vực Núi Luốt – Đại học Lâm nghiệp

Khu nghiên cứu thực nghiệm Núi Luốt Trường Đại học Lâm nghiệp có diện tích là 130 ha Trước kia, thảm thực vật nơi đây chủ yếu là Sim, Mua, Cỏ tranh, Cỏ lào và cây bụi nhỏ Từ năm 1985 - 1986 trường Đại học Lâm nghiệp

đã triển khai trồng rừng phủ xanh đất trống đồi núi trọc bằng các loài cây: Thông, Keo tai tượng, Keo lá tràm Bạch đàn,… Đến những năm 1995 - 1996 Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm và phát triển rừng đã sưu tầm các loài cây bản địa ở nhiều nơi trên đất nước ta trồng dưới tán tầng cây cao Hiện nay các loài cây bản địa này đang sinh trưởng tương đối tốt dưới tán rừng

Như vậy, với đặc thù của rừng Núi Luốt, là rừng trồng ở hai giai đoạn khác nhau, giai đoạn đầu là giai đoạn phủ xanh đất trống đồi núi trọc, giai đoạn sau là giai đoạn trồng các loài cây bản địa dưới tán Từ năm 1998 đến nay, rất nhiều đề tài đã triển khai tại khu vực với những nội dung khác nhau

Năm 1998, trong đề tài: “Bước đầu nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng thực nghiệm Núi Luốt”, các tác giả Phạm Ngọc Giao, Lê Sỹ Việt đã phát hiện ra quy luật câu trúc và tăng trưởng của các loại rừng tại khu vực Núi Luốt Cũng trong năm 1998, Trần Thanh Bình, Hà Quang Khải đã “Nghiên cứu động thái đất khu vực Núi Luốt”

Năm 1999, Hoàng Kim Ngũ đã nghiên cứu ảnh hưởng của chặt nuôi dưỡng đến tiểu hoàn cảnh và sinh trưởng của lâm phần Thông mã vĩ tại Núi Luốt, Trường Đại học Lâm nghiệp, có kết luận: Do ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ

có quan hệ với nhau và quan hệ với độ tàn che, nên ở mỗi độ tàn che sẽ có một chế độ tiểu khí hậu riêng do đó có thể dùng chỉ tiêu độ tàn che để đánh giá, so sánh về sinh trưởng, tăng trưởng của lâm phần

Năm 2003, đã có hàng loạt các công trình nghiên cứu về khu vực được công bố, Hà Quang Khải: “Nghiên cứu động thái một số tính chất đất Núi Luốt giai đoạn 1986 – 2003”; Bùi Thị Huế: “Nghiên cứu một số tính chất đất dưới các mô hình chủ yếu khu vực rừng đào tạo và nghiên cứu thực nghiệm Núi Luốt, Trường Đại học Lâm nghiệp”; Đỗ Quang Huy: “Nghiên cứu đánh giá khu hệ động vật, hệ thực vật ở khu rừng thực nghiệm Núi Luốt”; Trần Tuyết Hằng: “Nghiên cứu hiện trạng tài nguyên khí hậu thuỷ văn khu vực rừng đào tạo và nghiên cứu thực nghiệm Núi Luốt”; Nguyễn Thế Nhã: “Đánh giá diễn biến khu hệ côn trùng và nấm ở khu vực Núi Luốt, Đại học Lâm nghiệp” Những nghiên cứu trên đã cung cấp một cách tương đối đầy đủ và toàn diện về điều kiện cơ bản, hiện trạng tài nguyên rừng, đất rừng, khí hậu thuỷ văn, côn trùng rừng… cũng như diễn biến tài nguyên rừng của khu thực nghiệm Núi Luốt

Từ năm 2001 - 2005, Phạm Xuân Hoàn, Phạm Văn Điển cùng các cộng sự đã triển khai đề tài nghiên cứu: “Thực nghiệm tỉa thưa rừng Thông đuôi ngựa và Keo lá tràm kết hợp nuôi dưỡng cây bản địa trồng dưới tán rừng thực nghiệm Núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp” Những giải pháp của đề tài đã và đang được áp dụng để tác động vào từng mô hình và từng trạng thái rừng khu vực Núi Luốt

1.2.5 Những nghiên cứu về mối liên hệ giữa độ chặt với độ xốp đất

Những nghiên cứu về mối liên hệ giữa độ chặt với độ xốp đất không nhiều Tại trường Đại học Lâm nghiệp có công trình nghiên cứu của PGS.TS Vương Văn Quỳnh về mối lên hệ giữa độ chặt và độ xốp ở tầng đất mặt Trong công trình nghiên cứu của mình, để tính chỉ tiêu về độ xốp tác giả đã tiến hành nghiên cứu thông qua mối liên hệ với độ chặt lớp đất mặt Độ chặt đất mặt được xác định theo phương pháp trọng lực Dụng cụ là một thanh sắt

có đường kính 10mm dài 1m, một đầu được mài nhọn, trên thân thanh sắt có

chia vạch, dụng cụ có tên gọi là thước đo độ xuyên thấu Khi đo độ chặt, thanh sắt được nâng cao lên khỏi mặt đất 50 cm rồi thả cho rơi tự do, độ chặt được tính trực tiếp bằng độ dài xuyên ngập vào đất của thanh sắt Để tìm mối liên hệ thầy đã tiến hành lập nhiều ÔTC, mỗi ÔTC có diện tích 100m2, sử dụng thước đo độ xuyên thấu tại 10 điểm trong ô theo phương pháp ngẫu nhiên, lấy giá trị trung bình về độ xuyên thấu của 10 điểm đó làm độ xuyên thấu của ÔTC Thầy đã tìm ra công thức để quy đổi ra độ xốp là:

X = 0.7731 x ST + 1.52

Trong đó:

X: là độ xốp của ÔTC (%)

ST: là độ xuyên thấu của ÔTC (cm)

Phương pháp này đã mở ra một hướng mới trong việc nghiên cứu về độ xốp đất

Qua nghiên cứu tổng quan cho thấy, các nghiên cứu về tính chất đất đã được tiến hành đều tốn nhiều thời gian công sức và tiền bạc, đòi hỏi yêu cầu

kỹ thuật cao, những phân tích phức tạp trong phòng thí nghiệm Còn phương pháp thực hiện đơn giản hơn thì dụng cụ còn thô sơ, chưa gọn nhẹ nên không thật thuận tiện cho công tác điều tra nhanh tại những hiện trường nghiên cứu phức tạp Vì vậy tôi mạnh dạn thử nghiệm áp dụng phương pháp nghiên cứu mới mong góp phần tìm ra hướng giải quyết các vấn đề trên

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

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Đề xuất được một số giải pháp góp phần hoàn thiện hướng nghiên cứu

và ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

2.2 Phạm vi, giới hạn và đối tượng nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại khu nghiên cứu thực nghiệm Núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp

Trong đề tài sử dụng chỉ số mức độ lún sâu (mm) của thiết bị đo xuống

lớp đất mặt để phản ánh độ chặt của lớp đất mặt trong các phân tích về mối liên hệ giữa độ chặt với các tính chất vật lý: dung trọng, tỷ trọng, độ xốp của lớp đất mặt

2.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được các mục tiêu đề ra, đề tài tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:

- Đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng và Keo lá tràm tại Núi Luốt

- Đặc điểm một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại Núi Luốt

- Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại Núi Luốt

- Đề xuất một số giải pháp góp phần hoàn thiện hướng nghiên cứu và

ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu

Trong quá trình nghiên cứu đề tài đã tham khảo các tài liệu chuyên khảo

về đất, các công trình nghiên cứu đã được công bố, các bài báo, các khóa luận, luận văn thạc sỹ, tiến sỹ tại thư viện của trường Đại học Lâm nghiệp

Một kênh thông tin quan trọng được đề tài khai thác đó là các thông tin được công bố trên mạng Internet dưới dạng các bài báo, tham luận khoa học, tóm tắt kết quả nghiên cứu

Đồng thời đề tài cũng tiến hành tham khảo và tổng quan lại các công trình nghiên cứu đã được thực hiện tại khu rừng thực nghiệm Núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp trong những năm vừa qua

2.4.2 Phương pháp điều tra thực nghiệm

Trong quá trình thu thập thông tin nhóm nghiên cứu đã tiến hành lập 3 OTC điển hình đại diện cho 3 trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tram tại Núi Luốt Kích thước mỗi OTC là 400 m2 (20×20 m), trong mỗi OTC tiến hành điều tra các thông tin sau:

a Điều tra đặc điểm tầng cây cao

Các chỉ tiêu điều tra tầng cây cao trên các ô tiêu chuẩn (OTC) gồm: tên cây, chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc), đường kính 1.3 m

(D1.3), đường kính tán (Dt) theo 2 hướng Đông Tây (Dt1) và Nam Bắc (Dt2),

độ tàn che (TC)

+ Xác định đường kính 1.3 m (D1.3): Đường kính ngang ngực được xác định bằng phương pháp đo chu vi thân cây tại vị trí 1.3 m bằng thước dây chính xác đến cm, chỉ đo các cây có D1.3 ≥ 6cm (cây có D1.3 < 6 cm được coi là cây tái sinh)

+ Điều tra chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước đo cao Vertex

+ Xác định đường kính tán được đo bằng thước dây theo 2 hướng Đông Tây, Nam Bắc

Kết quả thu được ghi vào mẫu biểu 01

Mẫu biểu 01: Phiếu điều tra tầng cây cao trên ô tiêu chuẩn

Ô tiêu chuẩn số: Loại rừng: Ngày điều tra: Người điều tra: Diện tích ÔTC: Độ dốc: Hướng dốc:

Chu vi D Hvn (m) Hdc(m) §T NB TB

Điều tra độ tàn che của tầng cây cao, độ che phủ của cây bụi thảm tươi

và thảm khô theo hệ thống các điểm điều tra Trong mỗi ô tiêu chuẩn lập các tuyến song song cách đều nhau sau đó dùng thước ngắm cứ đi một khoảng 3

m ngắm lên nếu trùng vào tán cây thì lấy giá trị tàn che bằng 1, nếu không vào tán cây thì lấy giá trị là 0, tương tự nhìn xuống dưới nếu chạm cây bụi

thảm tươi (thảm khô) thì lấy giá trị độ che phủ (thảm khô) bằng 1, không chạm cây bụi thảm tươi thì lấy bằng 0 Số liệu đo được ghi vào mẫu biểu 02

Mẫu biểu 02: Phiếu điều tra độ tàn che, độ che phủ của tầng cây cao,

thảm tươi cây bụi và thảm khô

Ô tiêu chuẩn số: Loại rừng: Ngày điều tra: Người điều tra: Diện tích ÔTC: Độ dốc: Hướng dốc:

b Điều tra đặc điểm cây bụi, thảm tươi

Các chỉ tiêu điều tra tầng cây bụi, thảm tươi được thu thập trên 5 ô dạng bản (ODB) 4 m2 ở mỗi ô tiêu chuẩn (4 ODB nằm ở 4 góc OTC và 1 ODB nằm chính giữa OTC), gồm: tên cây, chiều cao trung bình (Htb), đường kính tán (Dt), độ che phủ, cấp sinh trưởng từng loài Số liệu điều tra được ghi vào mẫu biểu 03

Mẫu biểu 03: Phiếu điều tra cây bụi, thảm tươi

Ô tiêu chuẩn số: Loại rừng: Ngày điều tra: Người điều tra: Diện tích ÔTC: Độ dốc: Hướng dốc:

ODB TT Loài Htb (m) Dt (m) CP (%) Sinh trưởng

2.4.3 Nghiên cứu một số tính chất vật lý của đất

Dưới mỗi trạng thái rừng Thông mã vĩ, Keo tai trượng, Keo lá tràm tiến hành lập 1 ÔTC có diện tích 400 m2, trong mỗi ô tiêu chuẩn lập 3 ô dạng bản

có diện tích 9 m2 như hình 1 Trong mỗi ô dạng bản tiến hành thu thập 10

mẫu như hình 2 Mẫu được lấy bằng ống dung trọng hình trụ bằng sắt có kích thước: cao 5 cm, tiết diện có đường kính 5,05 cm, chu vi 20 cm2, thể tích 100

m3 Như vậy, tại mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành lấy 30 mẫu đất ở độ sâu 5 cm để phân tích các chỉ tiêu vật lý lớp đất mặt; các chỉ tiêu được phân tích bao gồm: dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, độ chặt Hình ảnh phương pháp lấy mẫu:

+ Mẫu xác định dung trọng, tỷ trọng, độ xốp:

Dùng ống dung trọng (V = 100 cm3) kê lên lớp đất mặt, dùng búa đóng vào đầu đậy nắp sao cho ống thẳng đứng và lún sâu vào đất, tránh nứt nẻ và vỡ; dùng xẻng đào nhấc ống ra, gọt đất cho bằng phẳng ở 2 đầu và gọt sạch đất bám xung quanh thành ống; sau đó dùng xén cậy đất trong ống cho vào túi nilon 2 lớp, ghi số hiệu và được chuyển về phòng phân tích Mẫu được lấy trong 3 ngày trong điều kiện thời tiết khô ráo và cách trận mưa cuối ít nhất 7 ngày

+ Xác định độ chặt của lớp đất mặt:

Các bước lấy mẫu được tiến hành như sau: Dùng thiết bị đo độ chặt

Daiki push-cone đo độ chặt tại điểm cách vị trí lấy mẫu 10 cm về phía tay

phải rồi ghi lại kết quả Khi đọc phải đặt mắt ngang với bảng chỉ số của thiết

bị

Hình 2 Thiết bị đo độ chặt Daiki push-cone 5553

Các chỉ số kỹ thuật cơ bản:

- Phạm vi đo: 0 - 49kPa (0 - 40cm)

- Sức mạnh: 7.84N/40mm

- Góc : 250

- Mô-men xoắn khoảng: 3 ~ 23N/m × 40mm

- Chiều dài chân : L225 mm × 40 mm

- Tổng trọng lượng trong khoảng: 370g

- Nơi sản xuất: Nhật Bản

Kết quả được ghi vào mẫu biểu 05:

Mẫu biểu 04: Kết quả đo độ chặt của đất T

T

Trạng

thái

Vị trí

Kí hiệu mẫu

Độ dốc (độ)

Độ chặt (mm)

Ghi chú

2.4.4 Phương pháp xử lý nội nghiệp

2.4.4.1 Đối với số liệu lâm học

Trong quá trình nghiên cứu đề tài sử dụng các hàm thống kê với sự trợ

giúp của phần mềm Excel, SPSS để phân tích và xử lý số liệu đặc điểm lâm

học của các trạng thái rừng nghiên cứu, phân tích mối liên hệ giữa các đại

lượng điều tra

2.4.4.2 Đối với số liệu thổ nhưỡng

a Xử lý đất

Để xác định tỷ trọng, mẫu đất lấy về phải được hong khô kịp thời, băm

nhỏ (cỡ 1 - 1,5 cm) rồi nhặt hết xác thực vật, côn trùng, sỏi đá, kết von sau

đó dàn mỏng trên giấy sạch và phơi khô trong râm Đất sau khi đã hong khô

được giã trong cối và rây qua rây đường kính 1 mm khi nào đến đá hoặc kết

von thì dừng, bỏ phần kết von và đá, trộn đều cho vào túi nilon có ghi nhãn

b Phân tích đất

Các tính chất vật lý đất được phân tích tại Trung tâm thí nghiệm thực hành

Khoa Quản lý Tài nguyên rừng và Môi trường

Xác định độ ẩm của đất (sức hút ẩm) bằng phương pháp cân sấy ở 1090C

Công thức tính:

Trong đó: W% là độ ẩm tương đối (%)

M1 là trọng lượng của đất tươi (gam)

M2 là trọng lượng của đất khô kiệt (gam)

M2-M1W% 

Xác định tỷ trọng (d) bằng phương pháp picnômet (bình tỷ trọng)

Công thức tính:

2 1 2

2 2

P P M

M Pn

M d

Pn là khối lượng của thể tích nước bị đất chiếm chỗ trong bình (g)

P1 là khối lượng của bình và nước (g)

P2 là khối lượng bình chứa nước và đất (g)

M2 là khối lượng đất khô kiệt (g)

Độ xốp: Được xác định thông qua dung trọng và tỷ trọng của đất

Công thức tính: % * 100

d

D d

Các số liệu phục vụ nghiên cứu, sau khi đã được thu thập hoàn thiện sẽ

được phân tích, xử lý và tổng hợp thông qua các hàm thống kê toán học trong

Excell và SPSS

Đề tài vận dụng các nguyên lý và kỹ thuật trong thống kê toán học để

mô hình hóa các mối liên hệ giữa độ chặt với các tính chất vật lý đất quan

tâm: dung trọng, tỷ trọng, độ xốp từ đó làm căn cứ để phát hiện các dạng

phương trình liên hệ giữa các đại lượng nghiên cứu Với sự hỗ trợ của phần

mềm Excell và SPSS, đề tài tiến hành phần tích phương sai để kiểm tra sự tồn

tại của các mối liên hệ và xây dựng các phương trình tương quan để mô

phỏng các mối liên hệ đó Sự tồn tại của các phương trình trương quan trong

thực tế được kiểm tra thông qua tiêu chuẩn t của student

Chương 3 KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC

NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

Núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp thuộc thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội, cách Hà Đông 22km về phía Đông Nam, cách thị xã Hoà Bình 40km về phía Tây Bắc

Toạ độ địa lý: 20050’30’’ vĩ độ Bắc; 105030’45’’ kinh độ Đông

Phía Tây và Tây Bắc giáp xã Hoà Sơn, huyện Lương Sơn, tỉnh Hoà Bình

Phía Nam giáp thị trấn Xuân Mai và quốc lộ 6

Phía Đông giáp quốc lộ 21A

Phía Bắc giáp đội 6 nông trường chè Cửu Long

Hình 3.1 Hiện trạng rừng khu vực Núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp

3.1.2 Địa hình

Khu thực nghiệm Núi Luốt nằm trên khu vực chuyển tiếp giữa một bên

là đồng bằng ở phía Đông và một bên là đồi núi ở phía Tây, nên có địa hình tương đối đơn giản và đồng nhất Gồm hai quả đồi nối tiếp nhau tạo thành một dải dài Đỉnh cao nhất có độ cao tuyệt đối (so với mặt nước biển) là 133

m và đỉnh cao thứ hai có độ cao tuyệt đối là 90 m Độ dốc trung bình của khu vực nghiên cứu là 150

và sườn đỉnh của đỉnh 133m, rất ít gặp ở đỉnh 90m

Nhìn chung đất ở khu vực nghiên cứu tương đối thuần nhất bởi được phát triển trên cùng một loại đá mẹ, cùng điều kiện, hoàn cảnh Cũng theo kết quả nghiên cứu của bộ môn Đất trường Đại học Lâm nghiệp, đất Núi Luốt là đất Feralit nâu vàng phát triển trên đá mẹ Poocfiarit Đất có màu sắc từ vàng nâu tới nâu vàng, tầng đất từ trung bình đến dày, diện tích đất có tầng đất mỏng rất ít, những nơi tầng đất dày tập trung chủ yếu ở chân hai quả đồi, sườn Đông Nam quả đồi thấp (90m so với mặt nước biển) và sườn Tây Nam quả đồi cao (133m so với mặt nước biển), tầng đất mỏng tập trung ở đỉnh đồi, sườn phía Đông Bắc quả đồi thấp và sườn Tây Bắc quả đồi cao

Đất trong khu vực khá chặt, đặc biệt là những lớp đất mặt ở khu vực chân đồi và những lớp đất sâu ở khu vực đỉnh yên ngựa Kết von thật và giả

được tìm thấy ở khắp nơi trong khu vực, có những nơi kết von thật chiếm tới

60 - 70% trọng lượng đất Điều này chứng tỏ sự tích luỹ sắt khá phổ biến và trầm trọng trong đất, ở một số nơi đá ong được phát hiện với mức độ nhiều hoặc ít Đá ong tập trung chủ yếu ở chân đồi phía Tây Nam, Đông Nam đồi cao Hàm lượng mùn trong đất nhìn chung thấp, điều đó chứng tỏ quá trình tích lũy mùn kém

Những đặc điểm trên phần nào nói lên mức độ Feralít khá mạnh trong khu vực Núi Luốt

Trong những năm trước đây, quá trình xói mòn và rửa trôi khá nghiêm trọng Điều đó được thể hiện qua kết cấu phẫu diện đất: Tầng A thường mỏng có

tỷ lệ sét cao nên khi mưa rất dính Tầng B nằm trong khoảng từ 10 - 110 cm có

tỷ lệ sét 25 -26% Tầng C thường dày và một số đá lẫn đã bị phong hoá tạo ra tầng BC xen kẽ Đất có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, hàm lượng mùn từ 2 - 4%, độ ẩm của đất từ 6-9% Tỷ lệ đá lẫn trong đất ở mức độ trung bình

3.1.4 Khí hậu thuỷ văn

Theo kết quả nghiên cứu của trạm thuỷ văn Đại học Lâm nghiệp từ năm 1996 đến năm 2007 (Bảng 3.1) cho thấy, khu vực Xuân Mai thuộc tiểu vùng khí hậu 3 của miền Bắc Việt Nam, hàng năm có hai mùa rõ rệt

- Mùa mưa bắt đầu từ giữa tháng 4 đến tháng 10

- Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Trong thời gian này lượng mưa nhỏ hơn lượng bốc hơi

* Chế độ nhiệt:

- Nhiệt độ trung bình năm là 23,90C

- Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất (tháng 6): 28,50C

- Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất (tháng 1):15,70C