Nghiên cứu khả năng phục hồi đất của rừng trồng keo tai tượng ở vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên thượng tiến kim bôi hòa bình

Nghiên cứu sự biến đổi tính chất đất dưới rừngtrồng keo tai tượng ở các cấp tuổi khác nhau là vô cùng cần thiết nhằm cungcấp cơ sở khoa học một cách có hệ thống cho các giải pháp quản lý

HÀ CÔNG HÙNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHỤC HỒI ĐẤT CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG Ở VÙNG ĐỆM KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN THƯỢNG TIẾN – KIM BÔI – HOÀ BÌNH

Luận văn Thạc sỹ Khoa học Lâm nghiệp: Chuyên ngành Lâm học

Hà Nội, 2008

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam là nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với 3/4 diệntích lãnh thổ là vùng đồi núi Diện tích các vùng đất dốc rộng lớn giúp chúng

ta có điều kiện thuận lợi cho phát triển ngành Lâm nghiệp đặc biệt là kinh

doanh rừng sản xuất Tuy nhiên, các vùng đất dốc nhiệt đới là nơi có tínhnhạy cảm sinh thái cao và phụ thuộc rất lớn vào lớp phủ thực vật phát triểnbên trên nó Khi chúng ta thay thế lớp phủ thực vật nguyên thủy bằng các lớpphủ thực vật nhân tạo, rừng trồng là đã cơ bản thay đổi các mối quan hệ sinhthái tự nhiên của chúng Do vậy nhiều hệ sinh thái rừng trồng trở nên thiếubền vững, đất đai đã bị suy thoái nghiêm trọng

Tài nguyên đất là một dạng tài nguyên thiên nhiên có khả năng tái tạo

nếu sử dụng hợp lý Trong hệ sinh thái rừng, đất và cây có mối quan hệ vừathống nhất vừa đấu tranh, trong mối liên hệ phức tạp với các nhân tối môi

trường khác Trước hết, sử dụng các chất dinh dưỡng, khoáng từ đất để sinh

tồn Mặt khác lớp phủ thực vật cũng trả lại đất vật liệu rơi rụng để phân huỷthành mùn và các chất dinh dưỡng làm giàu cho đất đồng thời thực vật còn cótác dụng bảo vệ đất đất chống xói mòn, sạt lở đất Để đánh giá khả năng sảnxuất của đất người ta căn cứ vào độ phì đất Hiểu biết về quy luật biến đổi độphì đất trong mối quan hệ hài hoà với lớp phủ thực vật bên trên giúp chúng ta

có cơ sở khoa học để nâng cao hiệu quả sử dụng đất

Trong những năm gần đây diện tích rừng trồng keo được tăng lên đáng

kể trên phạm vi toàn quốc đặc biệt là keo tai tượng bởi keo là loài sinh trưởngtốt giúp phủ xanh những vùng đất trống đồi núi chọc và mang lại hiệu quảkinh tế cao cho hoạt động kinh doanh rừng Tuy nhiên, hệ sinh thái rừngtrồng keo có được coi là bền vững hay không? Hoạt động trồng keo có khả

năng cải tạo và phục hồi đất rừng hay không? Cần làm gì để duy trì sức sản

xuất của đất và năng xuất của rừng theo thời gian? Hiện vẫn chưa có câu trảlời cho những băn khoăn trên Nghiên cứu sự biến đổi tính chất đất dưới rừngtrồng keo tai tượng ở các cấp tuổi khác nhau là vô cùng cần thiết nhằm cungcấp cơ sở khoa học một cách có hệ thống cho các giải pháp quản lý và kinhdoanh rừng trồng keo được bền vững.

Với những lý do kể trên, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng

ph ục hồi đất của rừng trồng keo tai tượng ở vùng đệm Khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến – Kim Bôi – Hoà Bình’’

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Trên thế giới.

1.1.1 Nghiên c ứu đặc điểm của đất rừng

Đất rừng là thành phần quan trọng của hệ sinh thái rừng Đất và quần

thể thực vật rừng có mối quan hệ chặt chẽ và chịu sự tác động qua lại vớinhau Do vậy đất rừng có tính chất khác biệt so với nhiều loại đất khác.Nghiên cứu về đất rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới thực hiện từ nhữngthế kỷ trước Những kinh nghiệm, đầu tiên về đất được tích luỹ trong thời cổ

Hy lạp “Sự phân loại đất” độc đáo trong các tuyển tập của những nhà triết học

cổ Hy lạp Aristos, Teoflast Các ông lúc bấy giờ đã chia ra đất tốt, đất phìnhiêu và đất cằn cỗi, không phì nhiêu Tuy vậy, thổ nhưỡng phát triển thànhmột khoa học muộn hơn nhiều

Độ phì nhiêu của đất đóng vai trò cực kỳ quan trọng và ảnh hưởng trực

tiếp đến năng suất và chất lượng cây trồng Ngược lại, các loài cây khác nhaucũng có ảnh hưởng đến độ phì đất khac nhau

Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã tập trung vào mối quan hệ giữa đặctính của đất và sinh trưởng của cây trồng Nhiều quan điểm cho rằng đối vớivùng ôn đới phản ứng của đất (pH), hàm lượng CaCO3và các chất bazơ khác,thành phần cấp hạt và điện thế ôxy hóa khử của đất là những yếu tố quantrọng nhất, có nghĩa là yếu tố hóa học quan trọng hơn yếu tố vật lý Còn ởnhững vùng nhiệt đới, các nghiên cứu cho rằng các yếu tố: Khả năng giữ

nước, độ sâu của đất, độ thoáng khí của đất là những yếu tố giữ vai trò chủđạo tức là yếu tố vật lý quan trọng hơn yếu tố hóa học

Tại Mỹ, năm 1964, Klingebiel và Nontgomery [30] thuộc nhiệm vụ

bảo tồn đất đai Bộ nông nghiệp đưa ra khái niệm (khả năng đất đai) trongcông tác đánh giá đất đai ở Hoa Kỳ Trong việc đánh giá này các đơn vị bản

đồ đất đai được nhóm lại dựa vào khả năng sản xuất một loại cây thực vật tự

nhiên nào đó, chỉ tiêu chính thức là các hạn chế của lớp phủ thổ nhưỡng đốivới mục tiêu canh tác được đề nghị Hệ thống đánh giá đất đai này mang tínhchất sơ bộ, gắn đất đai với hiện trạng sử dụng đất hay còn gọi là "loại hình sửdụng đất"

Hornor W.W (1942) (trích dẫn theo Phạm Văn Điển, (1998)) [5] cùngvới các cộng tác viên ở bang Iowa, Mỹ đã nghiên cứu tính xói mòn của cácloại đất và ảnh hưởng các phương thức luân canh cùng với phương pháp trồngcây tới ảnh hưởng của xói mòn Cũng trong thời gian này, một ban nghiêncứu xói mòn được thành lập và lần đầu tiên yếu tố mưa đã được đề cập tới.Sau đó, hàng loạt các phương trình đã được công bố như phương trìnhMusgrave; Phương trình xói mòn phổ dụng của Wischmeier W.H- Smith D.D(RUSLE), đây là phương trình hiện đang được áp dụng rộng rãi ở nhiều nướctrên thế giới, cho kết quả khả quan

Theo E.P.Odum (1971) [10] thì rừng nhiệt đới có tới 75 % tổng lượngcác bon hữu cơ nằm trong phần sinh khối của rừng, phần các bon nằm trong

đất dưới rừng chỉ có 25%…Đặc biệt sự trao đổi vật chất giữa rừng nhiệt đới

và đất, diễn ra rất nhanh và mãnh liệt, tạo thành một vòng tuần hoàn vật chất

giữa rừng và đất được khép kín, trong thời gian rất ngắn, so với các miền rừng

ôn đới Đặc điểm này đã giải thích rõ nguyên nhân sự giảm sút nhanh về độphì của đất, khi thảm thực vật rừng nhiệt đới bị phá huỷ, như đốt rừng làm

nương rẫy

Odum (1978) [9], Var Barren (1959) [35] khi nghiên cứu chu trìnhdinh dưỡng giữa rừng và đất ở Amazôn đã cho thấy trong rừng nhiệt đới tựnhiên, lớp nấm, rễ dày đặc trong tầng đất mặt đã phân huỷ tức thời lớp thảmmục và thu hút ngay các chất dinh dưỡng khoáng rồi chuyển tiếp vào tế bàocủa cây gỗ Stark và Jordan đã gọi hiện tượng đó là cái "bẫy dinh dưỡng"nhằm đảm bảo cho các muối khoáng không bị rửa trôi và quay vòng đượcnhiều lần trong một năm Chính cơ chế này đã tạo điều kiện cho rừng nhiệt

đới phát triển nhanh với một lượng dinh dưỡng rất nghèo so với đất ôn đới,

các tác giả này đã cho rằng trong điều kiện rừng nhiệt đới sống gần như chỉcần vào lớp đất mỏng phía trên cùng Tuy nhiên hiện tượng này chỉ xảy ra ởcác rừng cực đỉnh tự nhiên Nó không xảy ra ở các rừng trồng với chu kỳ khaithác ngắn

Theo Smith.C.T (1994) [33] thì việc trồng rừng có thể đem lại những

ảnh hưởng tích cực khi mà độ phì đất được cải thiện Ngược lại nó đem lạiảnh hưởng tiêu cực nếu nó làm mất cân bằng hay cạn kiệt nguồn dinh dưỡngtrong đất Nhìn chung việc trồng rừng cải thiện các tính chất vật lý đất Tuy

nhiên, việc sử dụng cơ giới hoá trong xử lý thực bì, khai thác, trồng rừng lànguyên nhân dẫn đến sự suy giảm sức sản xuất của đất

Tại Nga, P.A Kostưtrev (1845-1890) (trích dẫn theo Phạm Văn Điển,

(1998)) [5] Kostưtrev thực hiện nhiều nghiên cứu về mối quan hệ giữa đất vàthực vật và đưa ra nhiều lý luận có giá trị về thổ nhưỡng và trồng trọt Ông đãxác định đất là lớp thổ bì trong đó có một khối lớn rễ thực vật phát triển vànhấn mạnh mối liên quan chặt chẽ của sự hình thành đất với hoạt động sốngcủa thực vật Lần đầu tiên ông đã đưa ra khai niệm về sự hình thành mùn liênquan đến hoạt động sống của vi sinh vật Những công trình của ông về tốc độphân giải xác thực vật phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, tính chất lý học của đất

và hợp chất cacbonnat canxi có ý nghĩa rất quan trọng Và ông đã chỉ ra vai

trò to lớn của cấu trúc đất bền trong nước đối với độ phì nhiêu của đất Ông

đã nêu lên sự liên hệ chặt chẽ giữa các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp với

những tính chất cuả đất và nhấn mạnh sự cần thiết phải thay đổi các biện phápcanh tác cho phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai của từng vùng Trongcông trình “đất sécnôzôm Nga” (1886) ông đã nêu ra các đặc điểm hình thànhmùn trong đất và các biện pháp nâng cao độ phì nhiêu của đất Công lao lớncủa ông là đã gắn chặt giữa thổ nhưỡng và trồng trọt Những năm cuối thế kỷXIX và đầu thế kỷ XX liên quan với sự phát triển chung của khoa học tựnhiên và vật lý, hoá học và sinh vật học, trong thổ nhưỡng cũng hình thànhcác chuyên môn vật lý đất, hoá học đất và sinh học đất

Moltranov A.A (Liên Xô, 1960, 1973) (trích dẫn theo Phạm Văn Điển,(1998)) [5] đã nghiên cứu rất tỉ mỷ sự khác biệt về lượng nước bị giữ lại trêncác tán rừng, lượng nước chảy men thân cây, khả năng thấm và giữ nước của

đất rừng Ông khẳng định rằng cây rừng có ảnh hưởng rất lớn đến độ ẩm đất

và mực nước ngầm

Bên cạnh khả năng thấm nước, đất rừng còn có khả năng giữ nước Đó

là khả năng của đất giữ nước lại cho nó trong điều kiện có dòng chảy tự do vềphía dưới Số lượng nước được đất giữ lại trong những điều kiện như vậy

được đặc trưng bằng độ ẩm Nó có tầm quan trọng lớn trong sản xuất nông

nghiệp cũng như trong kinh doanh rừng

Tại Trung Quốc, Trung Quốc thường dùng lượng nước bão hoà phi

mao quản trong đất rừng để tính toán, theo kết quả nghiên cứu của Hà ĐôngNinh, 1991, mỗi hecta đất rừng tàng trữ được lượng nước là 641-679 tấn.Trung tâm thực nghiệm Gunnarsholt giới thiệu công trình nghiên cứu về chu

kỳ tính toán độ ẩm đất rừng theo 3 nguyên tắc: tính toán thể tích lớp bề mặt,

phẫu đồ nước trong lớp đất dưới lớp bề mặt và phẫu đồ thể tích thế năng nước

trong đất

Tại úc Khi nghiên cứu về rừng mưa nhiệt đới ở Autralia, Week (1970)

[36], đã khẳng định sinh trưởng của thực vật phụ thuộc vào các yếu tố: Đá

mẹ, độ ẩm của đất, thành phần cơ giới, hàm lượng mùn, đạm

Turvey (1983) [34] cũng cho rằng sự thay thế rừng bạch đàn tự nhiên ở

Úc bằng rừng trồng thông (Pinus radiata) với chu kỳ chặt 15 – 20 năm

(400m3/ha) cũng làm giảm độ phì đất do khai thác gỗ Mặt khác tầng thảmmục dày và khó phân giải của thông cũng làm chậm sự quay vòng các nguyên

tố khoáng và đạm ở các lập địa này

Nghiên cứu của Keeves (1966) [31] đã bước đầu cho thấy sự thoái hóalập địa do khai thác rừng thông Pinus radiata với chu kỳ ngắn ở Úc Theo tácgiả, có tới 90% chất dinh dưỡng trong sinh khối bị lấy đi khỏi rừng khi khaithác

Nhìn chung những nghiên cứu quan hệ giữa thực vật với tính chất đất

đai đã được nghiên cứu rộng dãi và đã có những kết quả nhất định, có thể áp

dụng vào thực tiễn nông lâm nghiệp

1.1.2 Nghiên c ứu đặc điểm của đất dưới rừng keo

Công tác nghiên cứu về đặc điểm, đặc tính của đất dưới rừng keo cũng

như các loại cây khác trên thế giới đã được nhiều tác giả quan tâm

Ohta ( 1993 ) [32] nghiên cứu về sự thay đổi tính chất do việc trồngrừng keo lá tràm ở vùng Pantabanga, Philippines Tác giả đã xem xét sự biến

đổi tính chất đất dưới rừng keo lá tràm 5 tuổi và rừng thông ba lá 8 tuổi trồng

trên đất thoái hóa nghèo kiệt Kết quả nghiên cứu của tác giả cho thấy trồngrừng đã làm thay đổi dung trọng và độ xốp của đất ở tầng 0 – 5cm theo hướng

tích cực Tuy nhiên lượng Ca2+ ở tầng đất mặt dưới 2 loại rừng này lại thấphơn so với đối chứng.

Chakraborty R N và Chakraborty D (1989) [29] đã nghiên cứu về sựthay đổi tính chất đất dưới tán rừng keo lá tràm ở các tuổi 2, 3 và 4 Kết quảnghiên cứu cho thấy rừng trồng keo lá tràm cải thiện đáng kể một số tính chất

độ phì đất như pH của đất biến đổi từ 5.9 đến 7.6, khả năng giữ nước của đất

tăng từ 22.9 đến 2.7%, chất hữu cơ tăng từ 0.81 đến 2.7%, đạm tăng từ 0.364

đến 0.504% và đặc biệt là mầu sắc của đất cũng biến đổi một cách rõ rệt từ

mầu nâu vàng sang mầu nâu

Bernhard Reversat F (1993) [26] nghiên cứu về động thái lượng rơirụng và chất hữu cơ của rừng cây mọc nhanh gồm bạch đàn lai, keo tai tượng

và keo lá tràm ở các tuổi từ 5 – 8 tuổi trồng trên đất cát thuộc khu vực tâynam Congo Kết quả nghiên cứu của tác giả cho thấy lượng rơi rụng biến đổi

tương đối lớn, 5 tấn/ha/năm đối với rừng bạch đàn lai và 10 tấn/ha/năm đối

với rừng keo lá tràm 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

Trong những năm gần đây trung tâm lâm nghiệp quốc tế ( CIFOR) đãnghiên cứu về quản lý lập địa và sản lương rừng cho rừng trồng ở các nướcnhiệt đới CIFOR đã nghiên cứu trên các đối tượng là bạch đàn, Thông, keotrồng thuần loài trên các dạng lập địa khác nhau ở các nước Brazil, Congo,Nam phi, Indonesia, Trung Quốc, ấn Độ Kết quả nghiên cứu cho thấy cácbiện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh

hưởng rất khác nhau đến độ phì đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mụcvà

chu trình dinh dưỡng khoáng [27], [28]

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.2.1 Nh ững nghiên cứu về đặc điểm đất rừng

Trong những thập kỷ gần đây công tác điều tra cơ bản về các điều kiện

tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và môi trường đã trở thành một vấn đề thời

sự trong lý thuyết phát triển bền vững, trong đó có việc điều tra đánh giá tài

nguyên đất Vì đất là "cơ sở của sản xuất nông nghiệp là "tư liệu sản xuất đặc

biệt" là "đối tượng lao động độc đáo" đồng thời cũng là môi trường sản xuất

ra lương thực, thực phẩm với giá thành thấp nhất, là một nhân tố quan trọng

trong hợp thành môi trường và trong nhiều trường hợp lại chi phối sự pháttriển hay hủy diệt các nhân tố khác của môi trường

Trần An Phong (1995) [11] đã đưa ra kết quả đánh giá hiện trạng sửdụng đất nước ta theo quan điểm sinh thái và lâu bền Phương pháp đánh giánày đặt trong mối quan hệ biện chứng giữa các yếu tố: tính chất của đất Hiệntrạng sử dụng đất, tính thích hợp đất đai, vùng sinh thái

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 (1995) [17] là phương pháp

ứng dụng phần mềm GIS trên máy tính để xây dựng các bản đồ đánh giá khảnăng sử dụng đất trong lâm nghiệp Phương pháp này cho phép lợi dụng được

các thông tin sẵn có và có ỹ nghĩa thực tiễn mang tính chiến lược và dự báo

Độ ẩm, độ chặt, độ thoáng khí chịu ảnh hưởng lớn của hệ hệ rễ thực vật

rừng, trước hết là hệ thống rễ cây gỗ Các rễ cây sẽ cầy xới đất làm tăng độ

ẩm và lỗ hổng tạo ra cấu trúc đất tốt hơn, thậm chí có trường hợp tác độngđến tầng đá mẹ, chúng không chỉ hút các chất dinh dưỡng khoáng, mà còn

tham gia vào quá trình hình thành đất Đặc biệt các loài cây có hệ rễ phát triểnrộng và hệ rễ ăn sâu sẽ ảnh hưởng tốt đến cấu trúc của đất Ảnh hưởng tốtnhất đến đất là hệ thống rễ của rừng hỗn giao Sau khi hệ rễ này chết đi tại đó

sẽ hình thành các lỗ hổng chứa đầy không khí, tạo điều kiện cho sự trao đổinước và làm thoáng khí cho đất Tuy nhiên hệ thống rễ cây rừng cũng có thểlàm xấu tính chất vật lý của đất, chúng sẽ làm tăng áp lực và làm chặt lớp đất

ở phía dưới hệ thống rễ cây (Hoàng Kim Ngũ, Phùng Ngọc Lan, 2005) [9]

Phùng Văn Khoa (1997) [8] khi nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn rừngtrồng Thông mã vĩ đã đề xuất tiêu chuẩn giữ nước của rừng dưới dạng: K =[D/(X*Cp)] ≤ 0.0065 Tác giả lưu ý rằng, để đảm bảo khả năng giữ nước củarừng thì với mỗi một giá trị của độ dốc và độ xốp của lớp đất mặt, cần có một

tỷ lệ che phủ nhất định của lớp cây bụi thảm tươi

Ở nước ta đã có khá nhiều tác giả nghiên cứu về ảnh hưởng của rừng

trồng mà đặc biệt là cây mọc nhanh, luân kỳ ngắn đến đất rừng Tuy nhiên cáckết quả nghiên cứu ở các vùng khác nhau và các loài cây khác nhau thườngkhông thống nhất

Nguyễn Ngọc Bình (1970) [2], nghiên cứu sự thay đổi các tính chất và

độ phì của đất qua các quá trình diễn thê thoái hóa và phục hồi rừng của cá

thảm thực vật ở miền bắc Việt Nam cho thấy độ phì đất biến động rất lớn ứngvới mỗi loại tham thực vật Thảm thực vật đóng vai trò rất quan trọng trongviệc duy trì độ phì đất

Nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý (1973) [22] cho thấy sau 10 - 15 nămtrồng bạch đàn liễu và bạch đàn trắng trên đồi trọc, các tính chất hoá học cơbản của đất chưa có sự thay đổi 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 trồng bạch đàn 7 và 8 năm tuổi luôn khô hơn khu 2 tuổi

và khu đối chứng (chưa trồng) rõ rệt Tuy nhiên hiện nay chưa đánh giá đượchiện tượng đất khô là do rễ bạch đàn hút hay do bốc thoát hơi nước vật lý vì

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

Con người tác động làm thay đổi thảm che từ rừng tự nhiên bằng cácrừng trồng, cũng làm cho độ phì đất thay đổi Qua nghiên cứu của NguyễnTrọng Bình (1980) [3], Hoàng Xuân Tý (1973) [23] đã chứng tỏ sự thoái hoá

lý tính và chất hữu cơ ở tầng mặt nếu phá từng gỗ tự nhiên để trồng rừngluồng và tre Cũng theo Ngô Văn Phụ (1985) [12] thì khi phá rừng gỗ tự nhiên

để trồng các loài cây mọc nhanh như Mỡ, Bồ đề, Tre diễn thì chất mùn bị biếnđổi theo hướng phun víc hóa và dễ bị rửa trôi hơn Hiện tượng này cũng được

thừa nhận khi phá rừng để trồng chè và cây nông công nghiệp khác

Đỗ Đình Sâm (1984) [16] nghiên cứu về độ phì đất rừng và vấn đề

thâm canh rừng trồng cho rằng đất có độ phì hóa học không cao Nơi đất cònrừng, độ phì đất được duy trì chủ yếu qua con đường sinh học Các trạng tháirừng khác nhau, các biện pháp kỹ thuật tác động khác nhau cho thấy sự biến

đổi về tính chất đất không rõ nét Tuy nhiên các tính chất lý tính của đất đặc

biệt là cấu trúc và nhiệt là nhân tố dễ biến đổi và bị ảnh hưởng nhiều, có lúcquyết định đến sinh trưởng cây rừng

Các phương thức khai thác và phục hồi rừng khác nhau đã ảnh hưởngtrực tiếp đến độ phì đất, kết quả nghiên cứu của Đỗ Đình Sâm (1985) [18] chothấy đối với đất bazan ở Kon Hà Nừng thì cường độ khai thác mạnh (40-50%)thậm chí gần như khai thác kiệt thì độ phì đất có giảm nhưng không lớn vàkhả năng phục hồi độ phì cũng khá cao do địa hình bằng phẳng và đất mauchóng được che phủ bởi thực vật tầng dưới Đối với đất có độ phì khá lớn,thành phần cơ giới nhẹ, độ dốc lớn ở Quì Châu thì sau 20 năm chặt trắng độphì đất giảm rõ rệt so với đối chứng và sau 20 năm độ phì đất chưa thể khôiphục được mặc dù rừng mới đã che kín đất Đối với đất có thành phần cơ giớinặng hơn, độ dốc lớn, phát triển trên phiến thạch sét ở Hương Sơn, qua một

năm chặt cường độ 40% cho thấy độ phì đất giảm so với đối chứng 15%

Nguyễn Hữu Đạt (2002) [4] đã nghiên cứu biến đổi một số tính chấthoá lý tính của đất dưới các trạng thái thực bì khác nhau (rừng tự nhiên, rừngphục hồi, nương rãy và trảng cỏ) tại khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến –Kim Bôi – Hoà Bình, tác giả khẳng định có sự khác biệt về tính chất lý hoá cơbản của đất (bề dày tầng đất, độ xốp, hàm lượng mùn, trữ lượng đạm, trữlượng bazơ) ở các trạng thái thực bì khác nhau và tính chất đất dưới trạng thái

tự nhiên là tốt nhất

Vũ Tấn Phương và cộng sự (2007) [13] khi nghiên cứu lượng giá kinh

tế môi trường và dịch vụ rừng khẳng định rừng có giá trị trong bảo vệ đấtchống xói mòn, trả lại nguồn dinh dưỡng cho đất và điều tiết nguồn nước khácao và giá trị đó phụ thuộc nhiều vào chất lượng rừng, điều kiện địa hình, đất

đai và che phủ của rừng Tác giả đã tính toán ở lưu vực Sông Cầu, giá trị bảo

vệ đất chống xói mòn ước tính từ 81000 1- 151000 đ/ha/năm, còn ở lưu vựcSông Chảy là 51000 – 143000 đ/ha/năm Với rừng tự nhiên, giá trị dinhdưỡng trong thảm mục có thể hoàn trả lại cho đất khoảng 1800000 đ/ha/năm,với rừng trồng trong một luân kỳ kinh doanh khoảng 700000 – 1500000

đ/ha/năm với rừng keo lai 6 tuổi, 1600000 đ/ha/năm với rừng keo tai tượng

luân kỳ 12 năm và 650000 đ/ha/năm với rừng trồng Quế 5 – 15 năm tuổi

Nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật rừng đến tính chất hoásinh đất ở Bắc Sơn của Nguyễn Trường và Vũ Văn Hiển [25] đã chứng minhrằng tính chất hoá học đất thay đổi phụ thuộc vào độ che phủ của thảm thựcvật ở những nơi đất có độ che phủ thấp tính chất của đất biến đổi theo xu

hướng xấu Đất bị chua hoá, tỷ lệ mùn, hàm lượng các chất dễ tiêu NH4, P2O5

đều thấp hơn nhiều so với đất được che phủ tốt

Hoàng Xuân Tý (1988) [24] nghiên cứu rừng trồng Bồ đề thuần loài ở

4 hạng đất khác nhau để theo dõi ảnh hưởng của rừng Bồ đề đến các đặc điểm

cơ bản của đất trong suốt một chu kỳ kinh doanh dài 10 năm Tác giả cho

rằng các yếu tố đất bị thay đổi không giống nhau, vì vậy chúng được phân rathành 5 nhóm để đánh giá, đó là: Chất hữu cơ; các yếu tố độ chua; các chấtdinh dưỡng dễ tiêu; tính chất vật lý và chế độ ẩm của đất Tác giả đã chứngminh rằng số lượng mùn và đạm đều bị giảm ở 4 hạng đất khi phá rừng tựnhiên để trông bồ đề Sự suy giảm mạnh nhất là ở hạng I và II đặc biệt làtrong 2,3 năm đầu và chủ yếu là ở tầng mặt Đồng thời chất lượng mùn đạmcũng bị giảm đi rõ rệt, axit humíc giảm còn axit phunvíc tăng mạnh Tương

tự như yếu tố hữu cơ, độ xốp và sức chứa nước là là 2 chỉ số bị xấu đi rõ rệttrong quá trình thay thế rừng tự nhiên nhiệt đới bằng rừng trồng bồ đề thuầnloài Đất ban đầu càng tốt thì sự giảm sút độ xốp và sức chứa nước càng rõ, sựsuy giảm này chỉ xảy ra mạnh mẽ ở tầng mặt ở những năm đầu tiên và sau đó

được cải thiện nhưng rất chậm Độ ẩm đất cũng bị giảm sút ở hạng 4 so với

ban đầu Tuy nhiên chỉ khi phá rừng tự nhiên để trồng bồ đề thuần loài thì sựsuy giảm độ ẩm mới xảy ra đáng kể Kết quả nghiên cứu của tác giả cũng chỉ

ra rằng sau khi phá rừng gỗ tự nhiên để gây trồng các loại rừng bồ đề, mỡ,lim, tre diễn theo phưong thức đốt và thuần loại đều tuổi dẫn đến sự thay đổi

rõ rệt độ phì của đất Ba nhóm yếu tố bị suy giảm mạnh nhất là lượng chấthữu cơ, các chỉ số lý tính liên quan đến độ xốp và khả năng chứa nước và cuốicùng là lượng K2O dễ tiêu Điều đáng chý ý là 2 yếu tố mùn và đạm luôn cóvai trò quyết định năng suất đối với hầu hết các cây mọc nhanh lại bị giảm sutnhiều nhất ở rừng bồ đề

1.2.2 Nh ững nghiên cứu về đặc điểm đất dưới rừng keo

Theo kết quả nghiên cứu của Hà Quang Khải (1999) [6] cho thấy sựthay đổi tính chất cả đất ở gần gốc và xa gốc của rừng trồng thông mã vĩ vàkeo tai tượng thể hiện tương đối rõ, nhất là các tính chất về lý tính Mối quan

hệ giữa sinh trưởng và từng tính chất đất là không rõ ràng Tuy nhiên sự

tương quan này tương đối chặt chẽ giữa sinh trưởng với tổng hợp một số chỉ

tiêu độ phì đất Mối quan hệ giữa D1.3 của cả thông và keo với tổng hợp một

số tính chất đất chặt hơn so với mối quan hệ giữa Hvn với các tính chất đất

Lê Đình Khả - Ngô Đình Quế – Nguyễn Đình Hải (2000) [7] nghiêncứu về nốt sần và khả năng cải tạo đất của keo lai đến độ phì đất là rất rõ sovới keo lá tràm và keo tai tượng Đất dưới rừng trồng keo lai 5 tuổi đã cónhững biến đổi rõ nét về lý tính, hóa tính và vi sinh vật đất so với đất dướirừng trồng keo lá tràm, keo tai tượng và đặc biệt là đất trống

Trong những năm gần đây, nhiều loài cây sinh trưởng nhanh, chu kỳkinh doanh ngắn đã được đưa vào trồng như các loài keo, bạch đàn Nhiềuquan điểm cho rằng thường thì các loài cây mọc nhanh, chu kỳ kinh doanhngắn sau khi khai thác sẽ làm suy thoái độ phì của đất và sau một vài luân kỳkinh doanh năng suất cây trồng giảm đáng kể

Nhiều ý kiến cho rằng muốn trồng lại rừng bằng các loại cây lá rộngbản địa trên đất thoái hoá (mất rừng đã lâu, trống trọc, tầng đất mặt bị bàomòn, tầng đất nông mỏng) thì cần tạo áo bằng các loài cây mọc nhanh nhưkeo lá tràm, keo tai tượng, các loài cây cải tạo đất khác như đậu tràm, cốt khí.Ông Trần Nguyên Giảng đã thử nghiệm tạo áo bằng 2 loài cây keo lá tràm,keo tai tượng ở Vườn Quốc Gia Cát Bà Hải Phòng, sau 2 năm trồng các loàilim xanh, trám, lát hoa, gội, lim xẹt, dẻ Ông kết luận rằng chỉ dùng keo látràm là thích hợp làm lớp áo che phủ ban đầu Tuy nhiên, thí nghiệm của ông

bố trí nơi đất bằng phẳng, tầng đất còn dày (tầng đất lớn hơn 50 cm)

Vũ Tấn Phương (2001) [14] tiến hành nghiên cứu mối quan hệ giữatính chất đất và sinh trưởng của keo lai tại Ba Vì cho thấy tính chất đất đượccải thiện đáng kể khi cấp tuổi keo tăng lên và cấu trúc rừng ổn định

Thảo luận: Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đều đi đếnkết luận rằng thực vật có tác động đến tính chất đất, mức độ và chiều hướngtác động lại phụ thuộc chặt chẽ vào loại hình trạng thái, chất lượng của thảmthực vật đó trong mối liên hệ với các yếu tố địa hình Hiện nay, các loài keovẫn được trồng phổ biến trên nhiều vùng khắp cả nước Số công trình nghiêncứu ở Việt Nam về keo cũng rất phong phú từ chọn, tạo, nhân giống, gâytrồng, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, chăm sóc và khai thác Tuy nhiên,nghiên cứu về mối quan hệ giữa rừng trồng các loài keo với sự biến động của

đất thì đến nay còn rất ít

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU- NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu.

2.1.1 M ục tiêu chung

Góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp kỹ thuật quản lý,

sử dụng bền vững các hệ sinh thái rừng trồng ở Việt Nam

và đất rừng trồng keo tai tượng tại khu vực nghiên cứu

2.2 Giới hạn nghiên cứu

Do hạn về thời gian, nhân lực và kinh phí nên đề tài chỉ tập trungnghiên cứu động thái của một số tính chất đất cơ bản dưới tán rừng trồng keo

tai tượng ở các cấp tuổi khác nhau ở vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiênThượng Tiến, huyện Kim Bôi, tỉnh Hoà Bình

2.3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là rừng trồng keo tai tượng và đất rừng dưới tán

rừng trồng keo có tuổi từ 1 đến 7 năm tuổi, tại vùng đệm khu bảo tồn thiên

nhiên Thượng Tiến, huyện Kim Bôi, tỉnh Hoà Bình

2.4 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài tiến hành nghiên cứu một số nội dung

sau:

2.4.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng keo ở các cấp tuổi khác nhau

2.4.2 Nghiên cứu đặc điểm thổ nhưỡng dưới tán rừng keo ở các cấp tuổi khác nhau

2.4.3 Nghiên cứu sự biến đổi điều kiện thổ nhưỡng dưới tán rừng trồng keo ở các cấp tuổi khác nhau

2.4.4 Nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng phục hồi đất ở rừng trồng keo và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý sử dụng đất

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Quan điểm và phương pháp luận nghiên cứu

Đất là một thực thể sống có quá trình hình thành và phát triển riêng,

trong mối quan hệ biện chứng với các nhân tố môi trường: Đá mẹ, thực vật,khí hậu……do đó tính chất đất chịu tác động của các nhân tố trên Tuy nhiên,trong một khu vực có diện tích không lớn thì các nhân tố đá mẹ, khí hậu làkhông hay ít có sự biến đổi, do đó sự khác biệt về tính chất đất được quyết

định bởi các nhân tố thực vật, các yếu tố địa hình và phương thức sử dụng đất

của con người

Đất và lớp phủ thực vật có mối quan hệ sâu sắc trong chu trình tuần

hoàn vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái Trước hết, đất cung cấp cácchất dinh dưỡng để cung cấp năng lượng cho các chu trình sinh lý, sinh hoácủa cây, đảm bảo cho cây có đủ năng lượng để tồn tại và phát triển Thực vậtcũng ảnh hưởng tích cực đến quá trình bảo vệ và duy trì độ phì đất, đặc biệt là

đối với đất ở vùng cao nhiệt đới, nơi mà độ phì đất luôn luôn bị đe doạ suy

thoái bởi các nhân tố ngoại cảnh Trong quá trình sống, thực vật trả lại cho

đất các chất dinh dưỡng thông qua vật rơi rụng, tạo ra môi trường thuận lợithúc đẩy quá trình phân huỷ các vật chất hữu cơ, trả lại dinh dưỡng cho đất

Hệ rễ của thực vật ăn sâu vào lòng đất để hút các chất dinh dưỡng,

nước….chúng thúc đẩy quá trình phong hoá hình thành đất Khi hệ rễ này

chết đi chúng là nguồn mùn cho đất, tạo cho đất có độ xốp, độ thoáng

khí….tức có tác dụng cải thiện độ phì đất Ngoài ra hệ thực vật với cấu trúc

phức tạp của mình, hệ thực vật ngăn cản xung lực của hạt mưa trực tiếp vào

đất, làm giảm dòng chảy mặt, do đó ngăn cản quá trình xói mòn đất và tạo độ

ẩm cho đất

Như vậy hệ thực vật có tác dụng quan trọng trong bảo vệ đất, duy trì vàlàm tăng độ phì đất Tuy nhiên, không phải hệ thực vật nào cũng ảnh hưởngđến tính chất đất như nhau mà chúng phụ thuộc vào các nhân tố cấu trúc hình

thành lớp phủ thực vật đó Các hệ thực vật có cấu trúc khác nhau sẽ ảnh hưởngkhông giống nhau đến tính chất đât, do đó nghiên cứu động thái tính chất đấtphải nghiên cứu biến đổi tính chất đất trong mối liên hệ với các nhân tố cấutrúc Ngoài ra tính chất đất còn chịu tác động bởi các nhân tố địa hình (độ dốc,

độ cao, hướng phơi….) và phương thức sử dụng đất của cơn người, do đó khi

nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng phục hồi đất và biện phápquản lý, sử dụng đất cần xem xét các giải pháp đó trong mối liên hệ tổng thểcủa các nhân tố trên

2 5.2 Phương pháp kế thừa

Kế thừa một số tài liệu liên quan đến nội dung nghiên cứu như: tài liệu vàbáo cáo về điều kiện tự nhiên – kinh tế - xã hội của khu vực, các số liệu về khí

tượng thuỷ văn, bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ đất của khu vực, tài liệu về thảm

thực vật của khu vực, các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, quản lý, bảo vệrừng tại khu vực nghiên cứu

2 5.3 Phương pháp điều tra thu thập số liệu ngoại nghiệp

Chọn những vị trí điển hình, đại diện cho mỗi cấp tuổi tại khu vực nghiêncứu để lập các OTC, OTC có diện tích 500m2, mỗi cấp tuổi điều tra 3 lần lặp

Trên OTC tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:

2.5.3.1 Điều tra cấu trúc rừng

Do đối tượng nghiên cứu là rừng trồng keo thuần loài do vậy cấu trúc

rừng ở đây chúng tôi chỉ nghiên cứu về cấu trúc tầng thứ (theo chiều thẳng

đứng) và theo mặt phẳng nằm ngang, cấu trúc tuổi mà bỏ qua chỉ tiêu cấu trúc

tổ thành, bao gồm các nội dung sau:

a Tầng cây cao

Điều tra các chỉ tiêu cấu trúc rừng bao gồm các chỉ tiêu sau:

- D1.3: Đo bằng thước dây có độ chính xác đến mm tại vị trí cách mặt đất

1.3m

- Hvn và Hdc: Được đo bằng thước đo cao Blume – leiss

- Đường kính tán (Dt) được xác định bằng thước dây có độ chính xácđến mm, theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc

- Chất lượng cây được đánh giá theo 3 cấp: Tốt, xấu và trung bình

 Cây tốt là những cá thể có sức sinh trưởng và phát triển tốt, thântròn đều, tán phát triển cân đối, không bị sâu bệnh hại

 Cây xấu là những cây cong queo sâu bệnh, có sức sinh trưởng pháttriển kém

 Cây trung bình là những cây còn lại

b Tầng cây bụi

Nghiên cứu tầng cây bụi được tiến hành trên các ODB trong các OTC.Trên OTC tiến hành lập 5 ODB có diện tích là 25m2, 4 ô 4 góc và 1 ô ở giữa.Trên ODB tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:

+ Tiến hành thống kê tên tất cả các loài có mặt trên ODB

+ Điều tra tình hình sinh trưởng bao gồm các chỉ tiêu sau:

- Chiều cao trung bình ( Htb): Đo bằng sào đo cao có độ chính xác đến cm

- Sinh khối của cây bụi được xác định thông qua việc cân phần sinh khối phíatrên và phần dưới mặt đất bằng cân có độ chính xác đến mg trên các ô sơ cấp có diệntích 1x1m2 Trên ODB, tiến hành lập 5 ô sơ cấp 1x1m2, bố trí 4 ô ở 4 góc, 1 ô ở giữaODB.

c Tầng thảm tươi

Nghiên cứu lớp thảm tươi được tiến hành trên các ODB trong các OTC,giống như điều tra cây bụi Trên ODB tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:

+ Điều tra tên tất cả các loài có mặt trên ODB

+Điều tra tình hình sinh trưởng của thảm tươi bao gồm các chỉ tiêu sau:

- Chiều cao trung bình ( Htb): Đo bằng sào đo cao có độ chính xác đếncm

d Nghiên cứu lớp thảm khô, thảm mục dưới tán rừng

Lớp thảm khô, thảm mục dưới tán rừng được nghiên cứu trên các ô sơ cấpgiống như nghiên cứu lớp cây bụi thảm tươi, bao gồm các nội dung:

- Bề dày của lớp thảm khô, thảm mục: Được xác định bằng thước có độ

chính xác đến mm, trên mỗi ô thứ cấp đo 9 điểm

- Khối lượng thảm khô thảm mục được xác định bằng cân khối lượngthảm khô thảm mục trên ô sơ cấp có diện tích 1x1m2

e Nghiên cứu độ tàn che của tầng cây cao, độ che phủ của cây bụi thảm tươi vàthảm mục

Độ tàn che, che phủ của tầng cây cao cây bụi thảm tươi và lớp thảm

mục được xác định bằng thước đo độ tàn che thông qua hệ thống 80 điểm đo

Các điểm đo được bố trí một cách ngẫu nhiên hệ thống và phân bố đều trên

Tính chất vật lý của đất có liên quan đến cây trồng bao gồm các tính chất

sau: Độ xốp, thành phần cơ giới, độ ẩm đất và bề dày tầng đất Cách tiến hành:

+ Độ xốp được xác định bằng ống dung trọng, tại các vị trí 0-10cm;

20-30cm; 50-60cm

+ Bề dầy tầng đất: Được xác định băng thước dây có độ chính xác đến mm.+ Tỷ lệ đá lẫn: Xác định bằng tỷ lệ tiết diện của đá so với tiết diện mặtcủa phẫu diện

+ Thành phần cơ giới được xác định bằng cách lấy mẫu tại các vị trí 10cm; 20-30cm; 50-60cm; 80cm; 100cm và 120cm và được phân tích trongphòng thí nghiệm

0-+ Độ ẩm: Mẫu đất dùng để xác định độ ẩm được lấy ở các vị trí 0-10cm;

20-30cm; 50-60cm; 80cm; 100cm và 120cm

b Tính chất hoá học của đất

Tính chất hoá học của đất bao gồm nhiều chỉ tiêu, tuy nhiên những hạnchế về thời gian và kinh phí, do vây đề tài chỉ nghiên cứu một số tính chất cơbản sau: Hàm lượng mùn (M%), pH, đạm (N), lân (P) và kali (K)

Cách tiến hành: Mẫu đất dùng xác định tính chất hoá học được lấy trêncác phẫu diện tại các vị trí: 0-10cm; 20-30cm; 50-60cm

Mẫu đất dùng để xác định tính chất vật lý và hoá học được bảo quảntrong túi nilon hai lớp, buộc kín, đánh số theo OTC và độ sâu tầng đất Kết quả

được phân tích tại phòng phân tích đất của Viện Sinh thái rừng và Môi trường

2.5.4 Phương pháp nội nghiệp.

Mẫu đất xác định tính chất vật lý và hoá học được phân tích tại phòng

phân tích đất - Viện Sinh thái rừng và Môi trường theo các phương pháp phân

tích thông dụng hịên nay

Trong đó: +dt là khối lượng đất trước khi sấy (g)

+ds là khối lượng khô kiệt của đất (g)

+ Thành phần cơ giới: Xác định bằng phương pháp hút 3 cấp của Mỹ.+ Dung trọng (D): Xác định bằng ống dung trọng

+ Tỷ trọng (d): Được xác định bằng phương pháp Picnomet

+ Độ xốp (P%): Được xác định thông qua dung trọng và tỷ trọng, theo

+ Mùn tổng số được phân tích theo phương pháp Tjurin.

+ Đạm tổng số và đạm dễ tiêu được xác định bằng pháp Kjeldahl

+ K2O dễ tiêu được đô trên máy quang kế

+ P2O5 dễ tiêu được xác định bằng phương pháp Oniani lên màu bằnghỗn hợp axit ascorbicantimoantartrat

+ NH+4 được xác định bằng cách dùng KCl 1M để chiết rút amôn traođổi, sau đó xác định NH+4bằng phương pháp cất theo Kjendhal

c Nghiên c ứu sự biến đổi điều kiện thổ nhưỡng, các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng phục hồi đất ở rừng trồng keo và đề xuất các giải pháp nâng

cao hi ệu quả quản lý sử dụng đất.

Trên cơ sở số liệu về tính chất đất và các chỉ số cấu trúc rừng, đề tài

tiến hành xác lập mối liên hệ giữa chúng nhằm tìm ra những nhân tố ảnh

hưởng mạnh mẽ nhất đến tính chất đất, từ đó làm cơ sở để đề xuất các giải

pháp quản lý, bảo vệ và sử dụng bền vững đất và hệ sinh thái rừng trồng keo

Phương pháp sử lý và phân tích được sử dụng ở đây là phương pháp

thống kê sinh học trong Lâm nghiệp [19] và phương pháp sử lý kết quảnghiên cứu thực nghiệm trong Nông - Lâm nghiệp [20] với sự trợ giúp củaphần mềm Excel

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN DÂN SINH KINH TẾ - XÃ HỘI TRONG KHU

VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Vị trí địa lý.

Phía Nam giáp xã: Tuần Đạo, Mỹ Thành huyện Lạc Sơn

Phía Tây giáp xã: Xuân Phong, Yên Lập, Yên Thượng huyện Kỳ Sơn.Tổng diện tích của khu vực là: 11.616 ha

Trong đó: + Phân khu vùng bảo vệ nghiêm ngặt là: 1.496 ha

+ Phân khu vùng sinh thái: 5.812 ha

+ Phân khu đệm: 4.308 ha

Do điều kiện địa hình (ba phía: Bắc, Nam và Tây được bao bọc bằngcác giải dong núi) nên khí hậu trong vùng luôn ẩm ướt đã có tác dụng thúc

đẩy quá trình phong hoá đất mạnh, thực vật sinh trưởng và phát triển nhanh,

loài cây phong phú đa dạng

3.3 Khí hậu, thuỷ văn

Số liệu khí hậu của khu vực được thu thập thông qua phần mềm sinhkhí hậu và được thống kê vào bảng 01

Bảng 01: Một số chỉ tiêu khí hậu cơ bản của khu vực nghiên cứu

Nhiệt độ TB (oC ) 15.7 16.9 20.0 23.8 26.8 27.8 28.0 27.4 26.2 23.6 20.2 17.2 22.8 Nhiệt độ tối cao (oC) 33.4 35.5 37.1 38.1 40.5 39.4 38.8 37.5 35.6 36.0 33.4 31.0 40.5

Nhiệt độ tối caoTB(oC) 19.9 20.5 23.6 28.1 32.0 32.8 33.1 32.1 30.8 28.5 25.1 22.0 27.4 Nhiệt độ tối thấpTB 13.0 14.7 17.6 20.9 23.3 24.5 24.7 24.4 23.0 20.3 17.0 13.9 19.8

Biên độ nhiệt (oC) 6.9 5.8 6.0 7.2 8.7 8.3 8.4 7.7 7.8 8.2 8.1 8.1 7.6

+ Tổng lượng mưa trong năm của khu vực trung bình đạt 2256mm, tháng

có lượng mưa cao nhất là tháng 9 đạt 433.3mm, tháng có lượng mưa thấp nhất

là tháng 2 với 27.9 mm Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 kéo dài đến tháng 10, vớitổng lượng mưa 1928.5 mm chiếm 85.48% tổng lượng mưa trong Lũ thườngxuất hiện đột xuất vào mùa mưa, kéo dài 2-3 ngày gây cản trở việc đi lại Mùakhô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa 327.5 mm, chiếm

14.52% lượng mưa cả năm Số ngày mưa trong năm từ 100- 200 ngày Theo

thang phân loại của GS.TS Thái Văn Trừng thì lượng mưa của khu vực thuộccấp hai ( P=1200-2500mm)

+ Qua số liệu ở bảng 01 ta nhận thấy rằng, khu vực nghiên cứu có

lượng bức xạ mặt trời tương đối cao, trung bình đạt 147 kcl/cm2/năm

+ Nhiệt độ và sự phân phối của nó trong năm có ý nghĩa nhất định đốivới đời sống của thực vật, ảnh hưởng đến đất đai, đặc biệt là nguy cơ khô hạn

- Nhiệt độ trung bình năm của khu vực là 22.80c, nhiệt độ trung bìnhtháng thấp nhất là tháng 1 đạt 15.70c, tháng cao nhất là tháng 7 đạt 280c

- Nhiệt độ tối cao cao nhất là 40.50c (tháng 5), tháng thấp nhất là 30c(tháng 12) Nhiệt độ tối thấp của khu vực là 00c

+ Độ ẩm bình quân năm là 84%, độ ẩm tháng cao nhất là 86% (tháng 8,tháng 9), độ ẩm thấp nhất là 81% (tháng 11)

+ Chế độ gió: Mùa hè có gió Đông Nam là chủ yếu, mùa đông có gió

Đông bắc thổi thành đợt 3-5 ngày

Đặc điểm điều kiện khí hậu của khu vực được biểu diễn trên hình sau

Các đá sa thạch có thành phần khoáng: Fensfat, Thạnh Anh, Limônit.Sản phẩm phong hoá cho thành phần cơ giới thô.

Đá Bazic thuộc nhóm đá macma có thành phần khoáng vật chủ yếu là

Pyroxen, Olivin Sản phẩm phong hoá cho thành phần cơ giới trung bình

3.4.2 Thổ nhưỡng.

Nhóm đất chính:

Nhóm đất núi ( có độ cao trên 300m) diện tích 6166.5 ha

Nhóm đất đồi ( độ cao dưới 300m) diện tích 964 ha

Nhóm đất phụ:

Nhóm đất Feralit phát triển trên đá Bazic tập trung trên hai xã ThượngTiến và Kim Tiến Nhóm đất này có màu nâu, thành phần cơ giới trung bình,

độ dốc từ 20 - 250

Nhóm đất Feralit phát triển trên đá sa thạch tập trung ở xã Quí Hoàhuyện Lạc Sơn thuộc phân khu phục hồi sinh thái Nhóm đất này có màu sắc

đặc trưng là màu trắng xám, sản phẩm của các khoáng vật Thạch Anh,

Fensfat, Limônit, thành phần cơ giới thịt nhẹ và thịt pha cát, kết cấu rời rạc

Nhóm đất đồi ( có độ cao dưới 300m) màu nâu nhạt phát triển trên đáBazic, tầng đất sâu từ 50 - 100cm Sản phẩm của khoáng vật Pyroxen, Olivin,

có thành phần cơ giới thịt trung bình thích hợp cho nhiều loại cây trồng nông,lâm nghiệp

3.5 Dân sinh - Kinh tế.

3.5.1 Dân số và các hoạt động sản xuất nông, lâm nghiệp.

Dân số: Khu bảo vệ nghiêm ngặt và khu sinh thái nằm gọn trong xã

Thượng Tiến dân số tập trung ở trong 4 xóm, có 174 hộ, 993 nhân khẩu, 464người lao động Tỷ lệ tăng dân số hàng năm là 2,9% Toàn bộ các hộ trong xã

là người dân tộc Mường

Người Mường trong khu vực đã gắn bó với rừng từ xa xưa và quen với

tập quán canh tác nương rẫy, cũng như thu lượm các sản phẩm từ rừng, dovậy nếu không có giải pháp quản lý, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên rừng và

đất rừng thì sẽ rất dễ dàng dẫn đến rừng bị nghèo kiệt và suy thoái

Các hoạt động sản xuất nông, lâm nghiệp:

Nghề nghiệp của người dân chủ yếu là sản xuất nông lâm nghiệp,không có ngành nghề gì khác Trong tổng số sản lượng về lương thực có đ?n

50 - 60% thu được là từ nương rẫy như: Lúa, Ngô, Sắn Chăn nuôi chủ yếu

phát triển theo hình thức kinh tế hộ gia đình là, các ngành nghề như chănnuôi, nuôi trồng thuỷ sản phát triển không đồng đều, manh mún, năng suấtthấp kém Hoạt động sản xuất nông, lâm nghiệp đã trồng được 36 ha rừngtrồng theo dự án PAM và 292 rưng trồng theo dự án 661, khoanh nuôi tái sinh

483 ha Đồng thời đã xây dựng được một vườn thực nghiệm có diện tích 21,4

ha, diện tích đã trồng được là 8,9 ha

Từ những đặc điểm trên ta thấy hàng năm dân số tăng khá nhanh, thunhập trên đầu người còn thấp, phần lớn vẫn dựa vào nương rẫy, phương phápcanh tác lạc hậu, đầu tư cho phát triển nông, lâm nghiệp thấp Đây là mộttrong những vấn đề gây sức ép lớn đến việc quản lý và bảo vệ khu Bảo tồnthiên nhiên Xã Thượng Tiến

3.5.2 Các cơ sở hạ tầng khác

Hiện nay, được sự quan tâm của Đảng và Nhà nước trụ sở UBND xã

đã có nhà làm việc khang trang, kiên cố thay thế nhà cấp IV đã xuống cấp, có

trạm bưu điện phục vụ liên lạc, báo chí và các thông tin khác cho nhân dântrong xã, đã có điện thắp sáng 4/5 xóm trong xã

Về giáo dục: Tại khu vực xã đã có 2 trường cấp I và cấp II, hầu hết trẻ

em trong độ tuổi đều đến trường, tỷ lệ người mù chứ ít Số người có trình độĐại học là 3, số người có trình độ Trung học phổ thông là 28 người Nhìn

chung trình độ dân trí của khu vực còn thấp, cần có các dự án, chương trìnhnhằm thúc đẩy phát triển giáo dục ở khu vực này

Về Y tế: Trạm xá được xây dựng kiên cố, đã được trang bị tương đốitốt trang thiết bị khám, chữa bệnh nhưng thiếu cán bộ Y bác sĩ có trình độ taynghề cao nên vẫn còn hạn chế trong việc khám, chữa bệnh cho bà con trong

xã, hiện vẫn còn nhiều người mắc bệnh sốt rét, bướu cổ gây ảnh hưởngnhiều đến sức khoẻ và tâm lý của người dân

Về giao thông: Từ quốc lộ 12B đi qua hai xã Vĩnh Đồng và Hợp Đồng

đến trung tâm xã Thượng Tiến, dài 10 km đã được dải nhựa, tạo điều kiện

thuận lợi cho nhân dân trong xã đi lại thuận tiện và vận chuyển hàng hoá haichiều với khu vực

Về thuỷ lợi: Đã xây dựng được hơn 20 km mương máng, trong đó có

08 km được xây dựng khá kiên cố bằng vật liệu xi măng v.v tạo điều kiện tốtcho việc tưới tiêu, phát triển cây trồng nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản

3.6 Tài nguyên rừng và những đặc điểm nổi bật về động thực vật rừng.

Trong tổng diện tích toàn khu vực là 7308ha thì KBT chiếm 1161ha,chia làm ba phân khu: Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, Phân khu phục hồi sinhthái I, Phân khu phục hồi sinh thái II

Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt có diện tích tự nhiên là 1496ha, trong đó:rừng giàu (485ha), rừng trung bình (108ha), rừng nghèo (592ha), rừng phụchồi (190ha), đất không có rừng (121ha)

Phân khu phục hồi sinh thái I & II có diện tích tự nhiên là 5812ha, trong đó:

Đất có rừng (3519ha) với 2950ha rừng gỗ, 245ha rừng non phục hồi,

1366ha rừng giàu, 449ha rừng trung bình, 890 ha rừng nghèo, 301ha rừngnứa- vầu- giang, 31ha rừng núi đá, 273ha rừng trồng và 1133ha đất không córừng

Đất nông nghiệp có diện tích 1076ha với 43ha ruộng nước và 1033ha

màu nương Các loại đất khá có diện tích 84 ha

* Hệ thực vật:

Đặc điểm hệ thực vật của KBT là kiểu rừng rậm thường xanh, mưa mùa

nhiệt đới, thực vật rất phong phú Rừng kết cấu 2-3 tầng thứ, tầng trên bao gồm

các cây gỗ lớn như: Chò chỉ (Parashorea chinensis Wang Hsie), Re (Lauraceae

Juss), Giổi (Michelia mediocris Dandy), Sến (Shorea roxburghii G.Don) tầng

dưới gồm các cây chịu bóng: Dẻ (chi Castanopsis), Vàng anh (Saraca dives

Pierre) Trong đó một số loài cây được công nhận là cây gỗ quý của Việt Namcần được bảo tồn, như: Thông tre (Podocarpus brevifolius Foxw), Lát hoa

(Chukrasia tabularis A Juss), Chò chỉ (Parashorea chinensis Wang Hsie)

* Hệ động vật:

Do đặc điểm địa hình của KBT tương đối hiểm trở, nên rừng tự nhiên cònnhiều, nối liền thành một dải rộng Tập đoàn động vật ở khu vực tương đốiphong phú Người ta đã thống kê được 280 loài động vật thuộc 86 họ và 25

bộ, trong đó phát hiện một số loài có giá trị, loài quý hiếm, đang có nguy cơ

tuyệt chủng, cần được bảo vệ như: Gấu ngựa (Ursus thibethanus)

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp, bố trí các thành phần của hệ sinh thái rừngtheo không gian và thời gian, bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ cấu trúctuổi v.v Khi nghiên cứu mối quan hệ giữa tính chất đất với đặc điểm lớp phủthực vật ở rừng trồng thuần loài, người ta thường quan tâm nhiều đến cấu trúchình thái và cấu trúc tuổi của lâm phần

Cấu trúc rừng có một vai trò quan trọng trong quá trình hình thành và pháttriển độ phì đất Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, thực vật sử dụng cácchất dinh dưỡng lấy từ đất và cũng trả lại cho đất các chất dinh dưỡng thôngqua vật rơi rụng và quá trình phân hủy các vật chất hữu cơ Hệ rễ của thực vậtphát triển sâu vào đất để hút các chất dinh dưỡng, nước… đồng thời chúngcũng thúc đẩy quá trình phong hoá hình thành đất Khi hệ rễ này chết đi chúng

là nguồn cung cấp mùn cho đất, tạo cho đất có độ xốp, độ thoáng khí… cảithiện độ phì đất Ngoài ra, hệ thực vật với cấu trúc phức tạp đã ngăn cản xunglực của hạt mưa trực tiếp vào đất, làm giảm dòng chảy mặt, do đó ngăn cản qúatrình xói mòn đất và tạo độ ẩm cho đất Tuy nhiên, không phải hệ thực vật nàocũng ảnh hưởng đến tính chất đất như nhau mà chúng phụ thuộc vào các nhân

tố cấu trúc lớp phủ thực vật đó Các hệ thực vật có cấu trúc khác nhau sẽ ảnh

hưởng không giống nhau đến tính chất đất Chính vì vậy, nghiên cứu cấu trúc

rừng được xem như một nội dung quan trọng của đề tài này

4.1.1 T ầng cây cao

Đối với tầng cây cao, các chỉ tiêu cấu trúc có ảnh hưởng đến tính chấtđất gồm: Cấu trúc tuổi, mật độ, D1.3, Hvn, Hdc, Dt và sinh khối Phân tích

sơ bộ cho thấy sự khác biệt tương đối rõ về đặc điểm cấu trúc rừng trong từng

cấp tuổi Để chứng minh về sự khác biệt này, đề tài đã thống kê một số chỉtiêu cấu trúc cơ bản cho từng OTC ở từng cấp tuổi, kết quả được trình bày ởphụ biểu 08

4.1.1.1 Tuổi rừng

Tuổi rừng là một nhân tố cấu trúc quan trọng, có ảnh hưởng đến cácnhân tố cấu trúc khác như: Mật độ, đường kính, chiều cao, sinh khối…, từ đó

ảnh hưởng tổng hợp đến các tính chất của đất Do vậy, khi xem xét mối liện

hệ đất – cây, nghiên cứu cấu trúc tuổi của lâm phần được xem là một nội dungquan trọng

Tuổi của các ô thí nghiệm được lựa chọn từ 1 năm đến 7 năm và đượcphân bố đều trên các OTC

4.1.1.2 Mật độ rừng trồng

Mật độ rừng là nhân tố cấu trúc rừng theo mặt phẳng nằm ngang, nó

liên quan đến cá nhân tố cấu trúc khác và vừa ảnh hưởng trực tiếp vừa gián

tiếp đến tính chất đất rừng Mật độ rừng thay đổi sẽ kéo theo sự thay đổi về

sinh trưởng chiều cao, đường kính cây rừng từ đó ảnh hưởng đến sản lượng

rừng, thay đổi tiểu hoàn cảnh rừng, thay đổi quan hệ dinh dưỡng giữa rừng và

đất, thay đổi khả năng bảo vệ và duy trì độ phì của đất của lớp phủ thực vật

Nghiên cứu mật độ cây rừng sẽ cho phép chúng ta nhìn nhận một cách toàndiện mối quan hệ giữa thực vật và đất trong chu trình tuần hoàn vật chất và

năng lượng của hệ sinh thái rừng

Số liệu điều tra cho thấy, mật độ rừng có sự biến động tương đối lớngiữa các cấp tuổi rừng và ngay trong cùng một cấp tuổi Mật độ cây rừng caonhất là ở tuổi 1, dao động từ 1320 cây/ha đến 1760 cây/ha và trung bình là

1600 cây/ha Mật độ cây rừng thấp nhất là ở tuổi 7, trung bình là 960 cây/ha

So với mật độ trồng lúc đầu, mật độ rừng trồng ở các năm sau đó có sự giảm

sút đáng kể, trung bình mỗi năm giảm 91 cây/ha/năm, bằng 5.7% Sự suy

giảm về mật độ cây rừng giữa các OTC là do sự tác động đồng thời của hainguyên nhân: Sự sai khác về mật độ trồng rừng ban đầu và quá trình tỉa thưa

tự nhiên hay nhân tạo

Có thể nhận thấy tương đối rõ sự suy giảm mật độ rừng trồng keo ở khuvực nghiên cứu theo tuổi rừng qua hình 4.1

N = -264.95Ln(A) + 1548.4

R = 0.80604

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Hình 4.1 Suy giảm của mật độ rừng ở các cấp tuổi khác nhau

Số liệu và hình vẽ cho thấy liên hệ của mật độ cây rừng theo tuổi tương

đối chặt Phương trình mô phỏng quy luật giảm mật độ cây rừng theo tuổi có

dạng hàm tuyến tính với hệ số tương quan R = 0.81

4.1.1.3 Đường kính cây rừng trong các ô nghiên cứu

Đường kính cây rừng là chỉ tiêu phản ánh sức sinh trưởng của cây rừng

và mức độ thành thục của rừng Thay đổi về đường kính không chỉ làm thay

đổi các nhân tố cấu trúc khác mà còn thay đổi về chất lượng rừng, củng cố sâu

sắc hơn mối quan hệ đất – cây, làm cho chu trình sinh địa hóa trong hệ sinh

thái được khép kín và bền vững