tài liệu Khí tượng thủy văn rừng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
VƯƠNG VĂN QUỲNH
Đ Ề CƯƠNG
BÀI GIẢNG KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN
RỪNG
DÙNG CHO CAO HỌC LÂM NGHIỆP
TỔNG SỐ 45 TIẾT, TRONG ĐÓ CÓ 15 TIẾT THỰC HÀNH
2002
MỤC LỤC
BÀI MỞ ĐẦU 3
CHƯƠNG I. QUAN HỆ QUA LẠI GIỮA RỪNG VÀ ĐIỀU KIỆN KHÍ
TƯỢNG THUỶ VĂN 5
CHƯƠNG II. THUỶ VĂN RỪNG 28
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU 37
CHƯƠNG 4. KHAI THÁC TIỀM NĂNG CỦA TÀI NGUYÊN KHÍ HẬ U 53
2
BÀI MỞ ĐẦU
1. Khái niệm về khí tượng thuỷ văn rừng
Khí tượng thuỷ văn rừng là môn học về quy luật biến đổi của các yếu tố
khí tượng thuỷ văn có liên quan đến hoạt động sản xuất lâm nghiệp, mối quan hệ
giữa chúng với đối tượng và quá trình hoạt động sản xuất lâm nghiệp. Trên cơ
sở đó xây dựng những giải pháp khai thác tài nguyên khí thuỷ văn phục vụ lâm
nghiệp.
2. lịch sử phát triển của khí tượng thủy văn rừng
Khí tượng thuỷ văn rừng là một môn sinh thái học ứng dụng. Nó nghiên
cứu mỗi quan hệ giữa cá thể và quần sinh vật rừng với các yếu tố khí tượng thuỷ
văn - một bộ phận quan trọng của hoàn cảnh sống. Từ lâu một phần những vấn
đề của khí tượng thuỷ văn rừng đã được nghiên cứu trong các môn lâm học,
trồng rừng, sinh thái rừng, phòng chống lửa rừng, phòng trừ dịch bệnh cây rừng
v.v đến những năm 50 của thế kỷ này do nhận thức được vai trò của những
kiến thức khí tượng học trong hoạt động thực tiễn nông lâm nghiệp các trường

đại học nông-lâm nghiệp đã giảng dạy những kiến thức khí tượng trong một
môn học độc lập. lúc đầu, người ta chỉ giảng những kiến thức cơ bản của khí
tượng học. Dần dần những nội dung mới của môn học được phát triển cùng với
những kết quả nghiên cứu ứng dụng của khí tượng học vào lâm nghiệp, nông
nghiệp và phương pháp nghiên cứu riêng mang sắc thái đặc thù của lâm nghiệp.
Môn học được đổi tên thành khí tượng lâm nghiệp. gần đây do nhận thức về tầm
quan trọng của nước và các vấn đề thuỷ văn rừng ngày một đầy đủ hơn, người ta
nhận thấy cần bổ sung những kiến thức về thuỷ văn vào chương trình giảng dạy
của môn học khí tượng lâm nghiệp. Môn học được đổi tên thành khí tượng thuỷ
văn rừng.
Cùng với sự phát triển của hoạt động nghiên cứu khoa, những kiến thức
được tích luỹ tăng lên, và người ta thấy để tăng hiệu quả hoạt động thực tiễn của
các cán bộ khoa học lâm nghiệp cần phải bổ túc thêm những kiến thức mới hoặc
trình bày sâu hơn về cả lý thuyết và ứng dụng kiến thức khí tượng thuỷ văn cho
học viên cao học và nghiên cứu sinh. Môn học này được thực hiện nhằm cung
cấp thêm những kiến thức khí tượng thuỷ văn rừng, thảo luận sâu hơn về những
vấn đề ứng dụng kiến thức khí tượng thuỷ văn rừng vào thực tiễn quản lý tài
nguyên rừng.
3. Những quan điểm trong nghiên cứu khí tượng thuỷ văn
rừng
- quan điểm sinh thái
Chí tượng thuỷ văn rừng là một lĩnh vực của sinh thái học. Nó nghiên cứu
quan hệ giữa sinh vật và một bộ phận của các nhân tố hoàn cảnh.
3
Quy luật tác động của các yếu tố khí tượng đến đối tượng và quá trình sản
xuất lâm nghiệp cũng mang quy luật chung của các yếu tố sinh thái. Vì vậy, có
thể mô tả quan hệ giữa sinh vật với các yếu tố khí tượng thuỷ văn bằng các giới
hạn trên, giới hạn dưới, giá trị tối thích, những quy luật của yếu tố giới hạn, quy
luật của đường cong sinh thái, quy luật ảnh hưởng tổng hợp của nhiều nhân tố
sinh thái v.v

Khi nghiên cứu quan hệ của yếu tố khí tượng thuỷ văn với đối tượng hoặc
quá trình sản xuất có thể phát hiện và mô tả cả quy luật định tính, quy luật định
lượng v.v
- quan điểm hệ thống
Điều kiện khí tượng thuỷ văn là một bộ phận của các yếu tố trong hệ thống
tự nhiên, kinh tế xã hội. Sự hình thành và biến đổi của nó phụ thuộc vào đặc
điểm của các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội và ảnh hưởng tới đặc điểm của các
yếu tố này trong mối tương tác hệ thống.
Vì sự thống nhất trong hệ thống tự nhiên, có thể tác động vào các yếu tố
khác để định hướng, cải tạo điều kiện khí tượng thuỷ văn. Ngược lại có thể cải
tạo điều kiện khí tượng thuỷ văn để định hướng phát triển các yếu tố khác.
Vì tính hệ thống nên những giải pháp khai thác tài nguyên khí tượng thủy
văn có thể bao gồm cả các biện pháp kỹ thuật, kinh tế và xã hội.
Vì tính hệ thống nên mỗi tác động làm thay đổi điều kiện khí tượng thuỷ
văn phải được xem là một tác động nhằm điều khiển hệ thống.
- quan điểm phát triển bền vững
Điều kiện khí tượng thuỷ văn là điều kiện về tài nguyên. Các yếu tố khí
tượng, khí hậu là các yếu tố tài nguyên. đây là loại tài nguyên có khả năng tái
tạo.
Với quan điểm phát triển bền vững việc khai thác tài nguyên khí hậu thủy
văn được hiểu là việc khai thác những tiềm năng của tài nguyên khí hậu để cải
thiện chất lượng cuộc sống con người trong chừng mực chịu đựng được của hệ
sinh thái. Những giải pháp quản lý bền vững tài nguyên bao gồm cả việc sử
dụng trực tiếp năng lượng của khí hậu như năng lượng gió, năng lượng nước,
năng lượng bức xạ và việc sử dụng gián tiếp thông qua nâng cao năng suất cây
trồng vật nuôi.
Quản lý bền vững tài nguyên khí hậu là quản lý theo một con đường khác,
một công nghệ khác trong khi không làm huỷ hoại, không làm thay đổi đặc điểm
của tài nguyên khí hậu, chứ không phải là hạn chế sử dụng tài nguyên nó.
4

ánh sáng
CHƯƠNG I. QUAN HỆ QUA LẠI GIỮA RỪNG VÀ ĐIỀU KIỆN
KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN
1.1. ảnh hưởng của từng yếu tố khí tượng đến thực vật rừng
1.1.1. Bức xạ mặt trời và đời sống thực vật rừng
- bức xạ mặt trời ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống thực vật
Nhờ năng lượng của các tia bức xạ mặt trời cây xanh tổng hợp được các
chất hữu cơ từ các chất vô cơ, xây dựng nên các cơ quan của thực vật, tạo ra một
mắt xích đầu tiên của tuần hoàn sinh học vô cùng đa dạng và phức tạp trong tự
nhiên. Ti-mi-ri-a-dep đã phát hiện ra vai trò của chất diệp lục trong phản ứng
quang hợp của cây xanh. Đó là vật chất thường xuyên hấp thụ năng lượng bức
xạ mặt trời chuyển thành năng lượng sinh học chứa đựng trong các hợp chất hữu
cơ. Dạng cơ bản của phản ứng quang hợp được viết như sau:
6 CO
2
+6 H
2
O C
6
H
12
O
6
+6O
2
H
2
O
Nhờ quá trình quang hợp năng lượng mặt trời đã được “đóng hộp” trong
các hợp chất hữu cơ. Đây là năng lượng tự do trong sinh quyển. Nó có thể

chuyển từ cơ quan này sang cơ quan khác của một cơ thể, từ cơ thể này sang cơ
thể khác trong chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, từ năng lượng sinh học thành năng
lượng hóa học, năng lượng nhiệt học v.v Không có ẩnh sẩng mặt trời sẽ không
có quang hợp và không có sự sống trên trái đất.
Tuy nhiên, vai trò của các tia bức xạ không giống nhau. ‚nh hưởng của các
tia sáng có bước sóng dưới 0.4 ( còn ít được nghiên cứu. Khả năng gây hiệu ứng
quang hợp và hiệu ứng nhiệt của chúng là không rõ rệt. Trong một số trường
hợp người ta nhận thấy bức xạ cực tím có tác dụng kích thích sự nảy mầm, sinh
chồi của thực vật và nói chung rút ngắn thời gian sinh trưởng của chúng. Bức xạ
cực tím thường chiếm một vài phần trăm bức xạ tổng cộng. Nó bị hấp thụ và
khuếch tán mạnh trong khí quyển. Vì vậy, vào những ngày trời quang mây hoặc
khi lên vùng núi, cao nguyên hàm lượng các tia cực tím tăng lên rõ rệt.
Các tia bức xạ có khả năng gây phản ứng quang hợp nằm trong miền bước
sóng từ 0.4 - 0.71 (. Các bước sóng có hiệu quả nhất với quang hợp thuộc dải
0.41- 0.48( và 0.63 - 0.68 (, tương ứng với các dải hấp thụ cực đại của diệp lục a
và diệp lục b.
Các tia bức xạ có khả năng gây phản ứng quang hợp được gọi chung là
bức xạ quang hợp. Chúng chiếm chừng 40 - 48% năng lượng bức xạ tổng cộng.
tuy nhiên, tỷ lệ của bức xạ quang hợp trong bức xạ khuếch tán luôn cao
hơn trong bức xạ trực tiếp. Khi độ cao mặt trời tăng từ 10 - 30o, thì tỷ lệ bức xạ
5
quang hợp trong bức xạ trực tiếp tăng từ 20 - 40%. Sau đó tỷ lệ này tăng chậm
dần và đạt 45- 46 % khi mặt trời ở thiên đỉnh, còn trong bức xạ khuếch tán tỷ lệ
này dao động trong khoảng từ 50 đến 80%.
Ở việt nam, phòng nghiên cứu khí tượng nông nghiệp thuộc viện nghiên
cứu khí hậu (Lê Quang Huỳnh, 1989) đã tính lượng bức xạ quang hợp cho một
số địa phương (bảng 1).
Bảng 01 năng lượng bức xạ quang hợp ở việt nam (kcal/cm2tháng)
(Lê Quang Huỳnh, 1989)
Tháng

Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Cả
năm
Hà Nội 2.8 2.6 3.1 4.3 7.1 7.0 7.6 6.9 6.3 5.4 4.3 3.9 61.3
Phủ Liển 2.8 2.1 2.2 3.6 6.4 6.4 7.3 6.4 5.7 5.4 4.7 4.0 57.0
Vinh 2.3 1.8 2.6 4.3 6.8 6.8 7.6 6.3 5.1 4.1 2.6 2.6 52.9
Đà Nẵng 4.1 5.2 6.9 7.4 7.5 7.6 7.6 7.6 5.6 5.6 3.9 3.3 72.3
Sài Gòn 6.8 7.6 8.8 7.4 6.7 6.3 6.3 6.6 6.2 6.0 5.6 6.2 80.5
Hậu Giang 6.4 6.6 7.8 7.2 6.0 5.4 6.2 5.6 5.4 5.2 5.4 5.5 72.7
Nếu so sánh số liệu ở bảng trên với điểm bù bức xạ quang hợp của các loài
thực vật (0.02 - 0.03cal/cm2phút) thì có thể kết luận rằng nguồn bức xạ quang
hợp ở việt nam rất dồi dào, hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu của thực vật.
Đến nay, người ta xác nhận rằng chỉ một vài phần trăm bức xạ quang hợp
được sử dụng để thực hiện phản ứng quang hợp. Còn lại phần lớn năng lượng
này cùng với năng lượng của các tia hồng ngoại được chuyển thành năng lượng
nhiệt.
- Ảnh hưởng gián tiếp của bức xạ đến đời sống thực vật rừng
bức xạ mặt trời ảnh hưởng gián tiếp đến thực vật thông qua ảnh hưởng đến
các nhân tố khác của môi trường, đặc biệt là điều kiện khí hậu.
Sự phân bố không đều của lượng bức xạ mặt trời theo vĩ độ là nguyên nhân
phân hóa khí hậu trái đất thành các vùng nhiệt đới, ôn đới, hàn đới v.v Sự phân
hóa mạnh mẽ của điều kiện khí hậu kéo theo sự phân hóa của điều kiện thổ
nhưỡng, của thảm thực vật, hệ động vật và toàn bộ cảnh quan nói chung.
Sự khác biệt về lượng bức xạ nhận được giữa sườn bắc và sườn nam của
các dãy núi cao đã dẫn đến sự khác biệt sâu sắc của điều kiện tiểu khí hậu. Có
thể thấy rõ sự khác biệt về cường độ chiếu sáng, thời gian chiếu sáng, nhiệt độ
đất, độ ẩm, tốc độ bốc hơi v.v Sự khác biệt của điều kiện tiểu khí hậu đã dẫn
đến sự khác biệt về điều kiện thổ nhưỡng, điều kiện lập địa nó chung. quần lạc
thực vật của hai sườn nam và bắc khác nhau cả về tổ thành loài, cả về năng suất
quần thụ. Có thể nhận thấy tính chất á nhiệt đới rất rõ của hệ thưc vật bắc yên

-tử và tính chất nhiệt đới của hệ thưc vật nam yên tử, hay sự phân bố điển hình
6
của rừng khộp điển hình của sườn nam, rừng thường xanh điển hình ở sườn bắc
các dãy núi ở easúp Đaklak.
Ở những vùng núi cao mây che phủ thường xuyên, sự giảm yếu của lượng
bức xạ cùng với nhiệt độ thấp và độ ẩm cao đã ảnh hưởng mạnh mẽ đến tổ thành
thực vật, sinh trưởng và phát triển của chúng.
Khi tỉa thưa rừng, lượng bức xạ lọt xuống mặt đất tăng lên, hoàn cảnh tiểu
khí hậu rừng đựơc thay đổi. Trước hết nhiệt độ đất và nhiệt độ không khí tăng
lên, độ ẩm đất giảm đi, các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi thành phần không
khí giữa đất và khí quyển đựơc tăng cường. Toàn bộ những biến đổi đó có ảnh
hưởng sâu sắc tới sự sống dưới tán rừng (từ động vật, thực vật đến vi sinh vật
đất) và hệ sinh thái rừng nói chung.
- yêu cầu về ánh sáng của thực vật rừng
Ánh sáng là nhân tố sinh tồn của mọi thực vật. Song yêu cầu của chúng
không giống nhau. Trong khi một số loài này chỉ só thể mọc được ở điều kiện
chiếu sáng hoàn toàn như bạch đàn, phi lao, sau sau, bồ đề v.v , thì một số loài
khác lại chỉ có thể sinh trưởng bình thường trong điều kiện được che bóng ở
mức độ nhất định, chẳng hạn, táu, nanh chuột, côm, chẩn, sa nhân v.v
Yêu cầu về ánh sáng được xem là một trong những đặc điểm di truyền quan
trọng của thực vật. Nó là kết quả của đấu tranh sinh tồn diễn ra trong lịch sử lâu
dài của qúa trình tiến hóa. Nhờ sự khác biệt về yêu cầu chiếu sáng các loài có
thể chung sống với nhau trong cùng một không gian nhất định. Căn cứ vào yêu
cầu về cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành 3 nhóm:
+ thực vật ưa sáng
Thực vật ưa sáng bao gồm các lòai chỉ có thể sinh trưởng bình thường
trong điều kiện được chiếu sáng hoàn toàn.
+ thực vật chịu bóng
Thực vật chịu bóng bao gồm các loài chỉ có thể sinh trưởng và phát triển
bình thường trong điều kiện được che bóng ở mức độ nào đó. Trước đây thực

vật nhóm này còn được gọi là thực vật ưa bóng. Thuật ngữ “ưa bóng” tỏ ra
không hợp lý. Vì thực tế, không có loài nào cần bóng tối, chúng chỉ chịu đựng
được sự che bóng ở mức độ nào đó mà thôi.
+ thực vật trung tính
Thực vật trung tính bao gồm các loài có thể thích ứng rộng rãi với điều
kiện chiếu sáng. Chúng sinh trưởng, phát triển được trong cả điều kiện chiếu
sáng hoàn toàn cũng như khi bị che bóng ở mức độ nhất định.
Cách phân chia trên đây mang tính tương đối. Nó chưa phản ánh được tính
đa dạng về yêu cầu chiếu sáng của thực vật. Ngay trong một nhóm, yêu cầu về
chế độ chiếu sáng cũng không giống nhau. Ngoài ra, yêu cầu về ánh sáng của
7
thực vật cũng không ổn đinh. Nhiều loài chịu bóng ở tuổi non, nhưng lại ưa sáng
ở tuổi trung niên hoặc thành thục. Một số loài khác có yêu cầu che bóng ở một
giai đoạn nào đó, nhưng không phải vì chúng không chịu được cường độ chiếu
sáng hoàn toàn mà là vì không chịu được điều kiện bốc thoát hơi mạnh của nơi
trống. Khi cung cấp đủ nước thì ngay ở điều kiện nơi trống, chúng lại sinh
trưởng, phát triển bình thường. Yêu cầu về ánh sáng của thực vật cũng thay đổi
theo hoàn cảnh sống. Khi được bón phân và cung cấp nước đầy đủ, tính chịu
bóng của thực vật tăng lên. Điều này giải thích một phần tại sao trong rừng mưa
nhiệt đới tổ thành thực vật thường phức tạp, gồm nhiều loài cây với nhu cầu về
ánh sáng khác nhau tạo nên cấu trúc nhiều tầng thứ, còn trong rừng ôn đới lạnh
hoặc rừng ở nơi khô hạn thường có tổ thành đơn giản, chủ yếu là cây ưa sáng tạo
nên cấu trúc 1 tầng.
Đánh giá yêu cầu ánh sáng của thực vật có ý nghiã quan trọng trong sản
xuất lâm nghiệp, đây là cơ sở để xây dựng những hệ sinh thái hỗn loài, có năng
suất cao, ổn định và bền vững.
Ở liên xô và nhiều nước trên thế giới người ta đã sử dụng những phương
pháp khác nhau để xác định yêu cầu ánh sáng của cây rừng, sắp xếp chúng thành
dãy theo mức độ ưa sáng.
Ở nước ta bằng cách phân tích phân bố các loài cây trong cấu trúc tầng thứ

của rừng các tác giả đã tiến hành đánh giá mức độ ưa sáng của chúng.tuy nhiên,
các nghiên cứu còn tản mạn chưa có tính hệ thống. Nghiên cứu định lượng yêu
cầu ánh sáng của loài là nhiệm vụ quan trọng, đòi hỏi sự phối hợp của nhiều lĩnh
vực khác nhau như sinh lý thực vật rừng, sinh thái rừng, khí tượng thủy văn
rừng, lâm sinh học v.v
-tính quang chu kỳ của thực vật
Thực vật không chỉ chịu ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng, mà còn chịu
ảnh hưởng của độ dài ngày (thời gian chiếu sáng hàng ngày). Những biến đổi
trong nhịp điệu sống của một số thực vật như nảy chồi, ra lá, ra hoa quả, rụng lá
v.v luôn phù hợp chặt chẽ với biến đổi của độ dài ngày. Đặc điểm sinh học này
đã giúp thực vật điều chỉnh được các hoạt động sống phù hợp với nhịp điệu biến
đổi của điều kiện khí hậu, thời tiết, vừa tận dụng đựơc thời gian sinh trưởng vừa
tránh được thời tiết bất lợi.
Đặc tính thay đổi hoạt động sống theo nhịp điệu biến đổi của độ dài ngày
được gọi là tính quang chu kỳ của thực vật. lịch sử đấu tranh sinh tồn đã giữ lại
những thực vật có khả năng biến đổi nhịp điệu sống để tránh được tác động của
thời tiết bất lợi, tức là có khả năng biến đổi nhịp điệu sống phù hợp với nhịp
điệu biến đổi của độ dài ngày. Vì những biến đổi của độ dài ngày và biến đổi
của điều kiện thời tiết đều được quy định bởi chuyển động biểu kiến nhịp nhàng
và cực kỳ chính xác của mặt trời theo hướng bắc - nam. Những cá thể có khả
năng thay đổi hoạt động sống phù hợp với nhịp điệu biến đổi của độ dài ngày sẽ
8
tránh được tác động của thời tiết bất lợi, có khả năng sống sót cao và truyền đặc
điểm sinh học này cho hậu thế. Khả năng biến đổi hoạt động sống phù hợp với
độ dài ngày được củng cố không ngừng trong cả lịch sử lâu dài của quá trình
tiến hóa và trở thành một nhân tố di truyền.
Càng lên vĩ độ cao, biến đổi của thời tiết trong năm càng rõ rệt, tính khắc
nghiệt của thời tiết mùa đông càng gay gắt. Vì vậy, tính quang chu kỳ của thực
vật có nguồn gốc nhiệt đới không thể hiện rõ tính quang chu kỳ. Chúng dễ dàng
bị chết khi đưa lên trồng ở các vùng vĩ độ cao vì chúng không kịp thay đổi

những hoạt động sống cho phù hợp với nhịp điệu của thời tiết.
Trong nông nghiệp, căn cứ vào yêu cầu về độ dài ngày thực vật được chia
thành 3 nhóm:
+ thực vật ngày ngắn là những loài có thể sinh trưởng, phát triển bình
thường với thời gian chiếu sáng hàng ngày dưới 13 giờ. phần lớn thực vật ngày
ngắn có nguồn gốc nhiệt đới.
+ thực vật ngày dài là thực vật chỉ sinh trưởng, phát triển bình thường với
thời gian chiếu sáng hàng ngày không dưới 13 giờ. Nguồn gốc vĩ độ của loài
càng cao thì độ dài thời gian chiếu sáng cần thiết càng lớn.
+ thực vật trung tính là những thực vật mà sinh trưởng và phát triển của
chúng không phụ thuộc vào độ dài ngày.
Người ta lợi dụng tính quang chu kỳ để điều khiển sự phát triển của thực
vật. Chẳng hạn để cây dài ngày ra hoa quả trái vụ hay kéo dài thời kỳ sinh
trưởng của một loài cây nào đó. Người ta tăng độ dài ngày bằng cách sử dụng
ánh sáng nhân tạo. Cũng có thể làm ngừng sinh trưởng của cây dài ngày (trồng
nhân hom, cành v.v ) bằng cách che bóng để giảm thời gian chiếu sáng.
- nhịp điệu sống của thực vật
Ánh sáng là nhân tố sinh thái quan trọng. Những biến đổi có tính chu kỳ
của ánh sáng kéo theo những biến đổi có tính chu kỳ trong đời sống thực vật. Có
thể nhận thấy ba loại chu kỳ sau đây.
+ chu kỳ hàng ngày
Phù hợp với biến đổi hàng ngày của lượng bức xạ mặt trời, hoạt động
quang hợp được bắt đầu vào lúc mặt trời mọc, đạt giá trị cực đại vào khoảng 10
đến 14 giờ tùy thuộc vào điều kiện cũng cấp nước và chế độ nhiệt của địa
phương, quang hợp giảm dần và ngừng hẳn khi mặt trời lặn. Cường độ hô hấp
cũng tăng lên vào các giờ ban ngày, giảm đi vào các giờ ban đêm. Các hoạt
động sinh lý và sinh hóa khác cũng có nhịp điệu ngày đêm, chẳng hạn, hút nước
và vận chuyển các chất trong cây, đóng mở khí khổng và thoát hơi nước, nở hoa,
nảy chồi, phát tán hạt giống v.v
+ chu kỳ hàng năm

9
Sự biến đổi của lượng bức xạ theo mùa trong năm vừa trực tiếp vừa gián
tiếp ảnh hưởng đến đời sống thực vật, dẫn đến những biến đổi theo mùa của
chúng. Những hiện tượng ở thực vật, chẳng hạn ra lá, ra hoa, quả chín, rụng lá,
v.v. Xuất hiện vào những thời điểm nhất định, phù hợp với các biến đổi thời tiết
được gọi là các hiện tượng vật hậu. Nghiên cứu vật hậu là nghiên cứu các quy
luật xuất hiện của các hiện tượng ở thực vật trong mối liên hệ với các hiện tượng
thời tiết, khí hậu. Dựa vào kết quả nghiên cứu vật hậu có thể dự báo sự biến đổi
các hoạt động sống ở thực vật trên cơ sở dự báo thời tiết, dự báo khí hậu. Chẳng
hạn dự báo thời kỳ nảy mầm của hạt giống, thời kỳ ra hoa, quả v.v Ngược lại,
trong một số trường hợp các hiện tượng vật hậu lại được sử dụng để dự báo thời
tiết.
Sự biến đổi theo mùa của bức xạ và của thời tiết, khí hậu nói chung là
nguyên nhân của nhiều hiện tượng ở thực vật, trong đó có vòng năm. Vào những
mùa có điều kiện thời tiết thuận lợi, tượng tầng hoạt động mạnh sinh ra những tế
bào có kích thứơc lớn, thành mỏng, hàm lượng lic nhin thấp, màu sáng. Còn
trong những mùa có điều kiện thời tiết không thuận lợi, hoạt động của tượng
tầng yếu đi. Nó hình thành những tế bào gỗ có kích thước nhỏ, thành dày, hàm
lượng lingin cao, màu xẫm. Như vậy, trong một năm, tượng tầng tạo ra những
lớp gỗ khác hẳn nhau về nhiều tính chất. Tập hợp các lớp gỗ hình thành trong 1
năm được gọi là vòng năm (tree - ring).
Ở những vùng ôn đới, do các yếu tố khí tượng có biến trình tuần hoàn một
cực đại, một cực tiểu, nghĩa là có một mùa thuận lợi và một mùa không thuận
lợi, vòng năm thường gồm 2 lớp phân bỉệt rõ ràng. lớp gỗ sáng màu, nằm trong
hình thành vào mùa xuân và mùa hè được gọi là gỗ sớm, lớp gỗ xẫm màu, nằm
ngoài, hình thành vào mùa thu được gọi là lớp gỗ muộn.
Ở vùng nhiệt đới và xích đạo trong biến trình của các yếu tố khí tượng
thường có hai cực đại và hai cực tiểu. Có nghĩa là trong một năm có hai mùa
thuận lợi hơn và hai mùa kém thuận lợi. Vì vậy, vòng năm có thể gồm 4 lớp,
trong đó hai lớp sáng màu hơn xen kẽ với 2 lớp xẫm màu hơn. Càng gần chí

tuyến, xu hướng hình thành cực đaị kép trong biến trình của các yếu tố khí
tượng càng rõ. Vì vậy, trong vòng năm cũng có xu hướng tạo thành hai lớp.
Những đợt hạn hoặc lạnh kéo dài thường để lại những hậu quả mà biểu hiện là
giảm yếu của sinh trưởng trong một thời gian ngắn. phù hợp với nó là sự xuất
hiện các vệt mảnh, xẫm màu, song song trên vòng năm. Đôi khi vệt như vậy
được gọi là vòng năm giả.
+ chu kỳ nhiều năm của thực vật
Ngày nay người ta đã thừa nhận ảnh hưởng mạnh mẽ của hoạt động mặt
trời đến các quá trình tự nhiên dưới mặt đất. Những biến đổi của hoạt động mặt
trời kéo theo những biến đổi trong khí quyển, trong thủy quyển. Đến lượt mình,
những biến đổi này lại ảnh hưởng sâu sắc đến toàn bộ đời sống sinh quyển,
trong đó có thực vật rừng.
10
Kết quả nghiên cứu quy luật biến động có tính chu kỳ nhiều năm của của
vòng năm cây gỗ ở các nước châu „u, châu mỹ cho thấy: trong biến động của
sinh trưởng cây rừng thể hiện rõ tính chu kỳ và nó được quy định bởi tính chu
kỳ của hoạt động mặt trời, chu kỳ của hoạt động mặt trời kéo theo chu kỳ của
các quá trình sinh học khác của rừng, chẳng hạn, chu kỳ tái sinh rừng, chu kỳ
hình thành rùng, phân hóa cây rừng, chu kỳ phát sinh côn trùng, sâu bệnh hại
v.v Các nghiên cứu cũng cho thấy có thể dự báo được các quá trình diễn ra
trong hệ sinh thái rừng trên kết quả phân tích tính chu kỳ của bản thân các quá
trình ấy, hay kết quả phân tích tính chu kỳ của các quá trình tự nhiên và mối
quan hệ chặt chẽ giữa chúng với các hiện tượng diễn ra trong hệ sinh thái rừng.
1.1.2. Chế độ nhiệt và thực vật rừng
Nhiệt độ là nhân tố sinh thái quan trọng trong đời sống thực vật. Nó phản
ảnh khả năng đảm bảo nhiệt của môi trường. ‚nh hưởng của nhiệt độ đến thực
vật biểu hiện ở hai mặt sau.
- nhiệt độ là điều kiện cần thiết để thực hiện các phản ứng sinh lý, sinh hóa
ở thực vật
Mỗi phản ứng sinh lý, sinh hóa chỉ xảy ra ở một giới hạn nhất định của

nhiệt độ. Chẳng hạn quá trình ra rễ ở lúa chỉ bắt đầu khi nhiệt độ vượt quá 100c
và ngừng ở 450c. giới hạn nhiệt độ mà trong đó một loài có thể tồn tại được gọi
là biên độ sinh thái về nhiệt của loài. giới hạn dưới được gọi là nhiệt độ tối thấp,
còn giới hạn trên được gọi là nhiệt độ tối cao của loài. Nhiệt độ mà tại đó các
quá trình sinh lý, sinh hóa tiến hành thuận lợi nhất, đảm bảo hình thành năng
suất cao nhất ở thực vật gọi là nhiệt độ tối thích của loài.
Khi nhiệt độ qúa thấp, độ nhớt của chất nguyên sinh tăng, tốc độ các phản
ứng sinh lý, sinh hóa giảm đi. Trong một số trường hợp do khả năng hút nước bị
hạn chế đã dẫn đến hiện tượng mất cân bằng về nước trong cây, các quá trình
sinh trưởng phát triển ngừng trệ, năng suất giảm sút. Hoa quả có thể mất mùa
một phần hoặc hoàn toàn nếu hoa nở đúng vào thời kỳ lạnh. Khi nhiệt độ xuống
dưới 00c, nước trong chất nguyên sinh có thể bị đóng băng làm phá vỡ các tổ
chức tế bào, làm chết tế bào. Khi nhiệt độ quá cao, các chất protein có thể bị
đông tụ, làm biến đổi thành phần và tính chất của men, gây rối loạn các quá
trình sinh lý hóa bình thường trong cơ thể. Nhiệt độ cao cũng làm quá trình hô
hấp tăng nhanh, tiêu phí chất hữu cơ đã hình thành. Nhiệt độ cao có thể làm phá
vỡ tổ chức tế bào, gây chết tế bào, hình thành các vết bỏng ở lá, thân, đặc biệt ở
phần sát mặt đất của gốc cây non. Các vết bỏng chẳng những làm giảm diện tích
đồng hóa ở thực vật mà còn mở đường xâm nhập các bệnh hại. Nhiệt độ cao
cũng làm tăng thoát hơi nước của lá. Trong một số trường hợp thoát hơi ở lá
vượt quá khả năng hút nước của rễ dẫn đến mất cân bằng nước trong cây.
11
Biên độ sinh thaí về nhiệt không chỉ thay đổi theo loài cây mà còn theo tuổi
cây. Ở giai đoạn non, sức chống chịu với các nhiệt độ cao cũng như nhiệt độ
thấp thường kém hơn ở tuổi trung niên và thành thục.
Trong cùng một cơ thể thực vật, biên độ nhiệt của các quá trình sinh lý,
sinh hóa cũng khác nhau. Các quá trình sinh sản thường đòi hỏi điều kiện về
nhiệt nghiêm ngặt hơn. Chúng dễ bị rối loạn bởi nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp
hơn so với các quá trình sinh dưỡng.
- nhiệt độ phản ảnh khả năng cung cấp năng lượng nhiệt của môi trường

cho việc thực hiện các hoạt động sống ở thực vật
Những kết quả nghiên cứu cho thấy: mỗi quá trình sinh lý, sinh hóa ở thực
vật chỉ xảy ra từ một nhiệt độ nhất định. Đó là nhiệt độ khởi điểm, hay điểm
không sinh vật. Khi nhiệt độ tăng lên, tốc độ các quá trình sinh lý cũng tăng lên,
theo quy luật chung là 2 đến 3 lần / 100c. Thời gian để hoàn thành một quá trình
nào đó phụ thuộc vào nhiệt độ. Có thể biểu thị liên hệ ấy thông qua công thức
tổng tích nhiệt hữu hiệu.
n
m =
∑
(t
i
-t
0
)
i - 1
trong đó: m là tổng tích nhiệt hữu hiệu của một quá trình, là một hằng số,
n là số ngày cần thiết để hoàn thành quá trình,
ti là nhiệt độ ngày thứ i,
t0 là điểm không sinh vật của quá trình.
Công thức này cũng được dùng để dự báo thời gian cần thiết cho một quá
trình hay thời điểm xuất hiện một hiện tượng vật hậu nào đó.
Công thức chỉ áp dụng tốt khi các điều kiện khác đều gần điểm tối thích.
Chẳng hạn, có thể sử dụng công thức này để dự đoán quá trình nẩy mầm của hạt
giống trong điều kiện được cung cấp nước và oxy đầy đủ, quá trình chín của hạt,
quá trình phát dục của côn trùng khi dư thừa thức ăn v.v
Với những quá trình diễn ra dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố ngoại cảnh,
công thức trên không còn chính xác nữa. Trong thực tế hiện nay khi đánh giá
tiềm năng về nhiệt của một địa phương người ta thường tính tổng nhiệt q.
365

q =
∑
ti
i -1
trong đó ti là nhiệt độ ngày thứ i (tính theo 0c).
12
căn cứ vào yêu cầu về nhiệt, thực vật được chia thành 2 nhóm.
+ thực vật ưa nhiệt, đó là thực vật chỉ sinh trưởng và phát triển bình thường
trong điều kiện nhiệt độ cao, ổn định. Chúng đòi hỏi tổng tích nhiệt hàng năm
lớn. Thực vật ưa nhiệt thường có nguồn gốc nhiệt đới và xích đạo.
+ thực vật chịu lạnh. Đó là thực vật có thể chịu được nhiệt độ thấp trong
một giai đoạn nhất định. Thực vật chịu lạnh thường có nguồn gốc ôn đới.
Tuy nhiên, việc phân nhóm thực vật như trên chỉ mang tính tương đối. giữa
hai nhóm là cả một loạt các thực vật trung gian. Hơn nữa, trong quá trình phát
triển của một loài yêu cầu về nhiệt độ cũng thay đổi theo điều kiện dinh dưỡng,
điều kiện chiếu sáng, tuổi cây v.v
Tác dụng của nhiệt độ thấp không chỉ phụ thuộc vào giá trị tuyệt đối mà
còn phụ thuộc vào thời gian kéo dài của nó. Cùng một nhiệt độ, thực vật có thể
không bị hại khi thời gian tác động ngắn, nhưng có thể chết nếu thời gian tác
động keó dài.
Vì nhiệt độ ảnh hưởng phức tạp và đa dạng đến đời sống thực vật, nên
trong lâm nghiệp khi mô tả điều kiện nhiệt ở địa phương, phân tích ảnh hưởng
qua lại của thực vật với chế độ nhiệt người ta thường dùng các chỉ tiêu sau:
+ nhiệt độ bình quân năm
+ nhiệt độ tối cao và tối cao trung bình
+ nhiệt độ tối thấp và tối thấp trung bình.
+ biên độ nhiệt
+ xác suất xuất hiện nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp với các thời gian kéo dài
khác nhau.
+ tổng tính nhiệt trong thời kỳ sinh trưởng hoặc cả năm.

1.1.3. Ảnh hưởng của chế độ nước đến thực vật
Nước là một trong những nhân tố sinh thái quan trọng bậc nhất với thực
vật. Nó là nguyên liệu cơ bản của phản ứng quang hợp, là thành phần của chất
nguyên sinh, là môi trường để thực hiện các phản ứng sinh lý, sinh hóa trong cơ
thể thực vật. Khi hàm lượng nước trong tế bào giảm đến giới hạn nhất định cân
bằng nước (cân bằng nội môi) bị phá vỡ, tính chất của chất nguyên sinh bị thay
đổi, cường độ và chiều hướng các phản ứng sinh lý, sinh hóa bị rối loạn, thực
vật có thể bị hại hoặc bị chết. Nhờ nước mà thực vật có thể hút được các chất
khoáng trong đất, vận chuyển dinh dưỡng trong cây.
Thoát hơi nước ở lá không những tạo nên động lực cơ bản để vận chuyển
các chất trong cây mà còn trực tiếp làm giảm nhiệt độ mặt lá.
Chế độ nước và khả năng đảm bảo nước của môi trường có liên quan mật
thiết với sinh trưởng, phát triển và năng suất của thực vật. Mất cần bằng nước
13
trong cây, dù chỉ một thời gian ngắn, có thể dẫn đến giảm sút đáng kể năng suất
thực vật. Vì vậy nghiên cứu và thỏa mãn yêu cầu về nước cho thực vật có ý
nghĩa quan trọng trong nâng cao năng suất rừng.
- thoát hơi nước của thực vật
Thoát hơi nước có ý nghĩa quan trọng trong đời sống thực vật. phần lớn
lượng nước do cây hút vào được chi cho thoát hơi. Thoát hơi nước của thực vật
không phải là quá trình vật lý đơn thuần, mà là một quá trình sinh học có sự
tham gia của các hoạt động sinh lý (hút nước của rễ, đóng mở khí khổng v.v ).
Thoát hơi nước không chỉ phụ thuộc vào điều kiện khí tượng, mà còn phụ thuộc
vào đặc điểm của quá trình trao đổi chất của thực vật.
Để đánh giá khả năng thoát hơi của thực vật người ta dùng các đại lượng
sau đây:
+ lượng thoát hơi
Lượng thoát hơi là tổng lượng nước chi cho thoát hơi. lượng thoát hơi có
thể được tính bằng tấn/ha, m3/ha hoặc bề dầy lớp nước đã thoát hơi.
+ cường độ thoát hơi nước

Cường độ thoát hơi nước là lượng hơi nước tính bằng gam thoát hơi từ
1cm2 diện tích lá trong một đơn vị thời gian (g/ cm2 phút). Cường độ thoát hơi
nước cũng có thể tính đổi ra số tấn nước thoát hơi từ 1 ha trong 1 phút, 1 giờ
v.v Hoặc bề dày lớp nước do thoát hơi trong một đơn vị thời gian
(milimet/phút hay milimet/giờ v.v )
+ hệ số thoát hơi nước
Hệ số thoát hơi nước (hay hệ số sử dụng nước) là số gam nước cần thiết để
hình thành 1 gam chất khô của thực vật (k).
lượng nước thoát hơi
k =
lượng chất khô được hình thành
Trong điều kiện ôn đới, hệ số thoát hơi nước của cây rừng dao động trong
khoảng 200 đến 500, ở vùng nhiệt đới - từ 500 đến 1300.
Ngoài các yếu tố khí tượng ảnh hưởng đến cường độ thoát hơi nước bao
gồm các yếu tố chủ yếu sau:
+ loài cây
Phần lớn các loài cây mọc nhanh là những lòai có cường độ thoát hơi nước
cao. Chúng thường là những loài ưa ẩm sống trong điều kiện được cung cấp
nước đầy đủ. Cũng có thể là các loài chịu được đất khô hạn, nhưng có hệ rễ rất
phát triển, ăn sâu.
14
+ tuổi cây
Ở tuổi non và trung niên, cường độ trao đổi chất của cây cao, do đó thoát
hơi nước cũng mạnh hơn tuổi thành thục và quá thành thục. Nếu tính cho cả
quần thụ thì tuổi trung niên là tuổi có cường độ thoát hơi nước lớn nhất, phù hợp
với sinh trưởng lớn nhất của lâm phần.
+ thời gian trong ngày và trong năm
Hàng ngày phù hợp với biến trình của điều kiện bức xạ và nhiệt độ, hoạt
động trao đổi chất của thực vật tăng lên vào các giờ ban ngày, giảm đi vào các
giờ ban đêm. Do đó cường độ thoát hơi nước cũng tăng lên vào các giờ ban

ngày, đạt cực đại vào buổi trưa, và giảm dần về chiều. Ban đêm cường độ thoát
hơi giảm rất thấp, trong nhiều trường hợp xấp xỉ 0.
Hàng năm cường độ thoát hơi nước tăng lên vào mùa sinh trưởng. Ở nơi có
mùa đông lạnh hoặc mùa khô, thoát hơi nước của thực vật có thể giảm đi đáng
kể. Trong một số trường hợp, thực vật rụng lá và gần như ngừng thoát hơi nước.
+ vị trí tương đối của lá hoặc tán cây
Những cành lá phía trên hoặc cây có tán cao chịu ảnh hưởng trực tiếp của
điều kiện khí tượng trên tán rừng: bức xạ gay gắt, nhiệt độ cao và gió mạnh.
Chúng có cường độ thoát hơi mạnh hơn các cành lá hoặc tán cây nằm ở phần
dưới. Vì vậy, khi xác định lượng thoát hơi và cường độ thoát hơi bằng phương
pháp cân nhanh người ta phải xác định cho các phần khác nhau của tán cây, cho
từng loài cây trong quần thụ.
+ Điều kiện cung cấp nước cho thực vật
Khi được cung cấp nước đầy đủ, họat động trao đổi chất được tăng cường,
thoát hơi của thực vật cũng tăng. Trong điều kiện hạn, sinh trưởng của cây bị
giảm yếu, thoát hơi nước rất hạn chế.
- yêu cầu và nhu cầu về nước của thực vật
người ta phân biệt yêu cầu và nhu cầu nước của thực vật.
+ yêu cầu nước của thực vật
Yêu cầu nước của thực vật là khái niệm dùng để chỉ đòi hỏi về điều kiện
môi trường. Có những loài cần được sống trong điều kiện ngập nước như lúa,
cói, sen, súng, rong, tảo, v.v , có loài cần được ngập nước định kỳ, như đước,
mấm, có loài cần đất thoát nước như thông, mỡ, bồ đề, v.v Căn cứ vào yêu cầu
về nước, thực vật được chia thành 3 nhóm:
(1) thực vật ưa ẩm là những loài chỉ sinh trưởng, phát triển trong điều kiện
thường xuyên ẩm ướt.
(2) thực vật chịu hạn là những loài có thể sống được trong điều kiện khô
hạn.
15
(3) thực vật trung sinh là những loài có yêu cầu trung bình về nước. phần

lớn cây rừng là các loài cây trung sinh. Chúng chỉ cho năng suất cao trong điều
kiện đất thoát nước, đủ ẩm.
Trong thực tế giữa các thực vật đại diện cho ba nhóm trên là cả loạt các loài
trung gian. Theo yêu cầu về nước có thể xếp chúng thành dãy liên tục, không có
ranh giới rõ rệt từ các loài ưa ẩm đến chịu hạn cực đoan. Ngoài ra, yêu cầu về
nước cũng thay đổi trong phạm vi nhất định phụ thuộc vào giai đoạn phát triển
của thực vật. Ở tuổi non, các cơ quan đồng hóa chưa phát triển hoàn thiện, khả
năng hút nước từ môi trường còn yếu, trong khi đó cường độ thoát hơi nước lại
cao, nên thực vật đòi hỏi đất tương đối ẩm ướt. Ở tuổi thành thục yêu cầu về
nước giảm đi.
+ nhu cầu về nước của thực vật
Nhu cầu về nước của thực vật là khái niệm dùng để chỉ lượng nước cần
thiết để thực vật chi phí cho bốc hơi và hình thành năng suất. Trong thực tế có
thể xem nhu cầu nước bằng lượng nước cần thiết cho thoát hơi. Vì so với đại
lượng này thì lượng nước cần thiết để xây dựng các tổ chức tế bào, hình thành
sinh khối là không đáng kể.
Nhu cầu về nước của thực vật không chỉ phụ thuộc vào đặc điểm của loài
mà còn phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của thực vật. Nhu cầu về nước của
thực vật tăng dần theo sự gia tăng của khối lượng các cơ quan đồng hóa và
cường độ trao đổi chất của thực vật. Nói chung, nhu cầu nước tăng dần theo tuổi
của thực vật đến giai đoạn rừng sào, rừng trung niên, sau đó lại giảm dần. Để
giảm cạnh tranh về nước, cải thiện điều kiện sinh trưởng của cây rừng, người ta
thường tỉa thưa ở những giai đoạn mà nhu cầu nước của lâm phần tăng đến cực
đỉnh.
Nhu cầu về nước của thực vật cũng tăng, giảm theo nhịp điệu của thời tiết
trong ngày, trong năm. Hàng ngày nhu cầu về nước của thực vật tăng lên vào
các giờ ban ngày phù hợp với cực đại của phản ứng quang hợp và điều kiện khí
tượng. Hàng năm nhu cầu về nước tăng lên trong mùa nóng và khô. Trong
trường hợp xảy ra hạn trong mùa nóng nhu cầu về nước của thực vật có giá trị
rất lớn và có thể vượt xa lượng thoát hơi thực tế.

Yêu cầu và nhu cầu về nước là những chỉ tiêu sinh thái quan trọng cần phải
tính đến khi xác định loại cây trồng, mùa trồng, các biện pháp kỹ thuật nhằm
đảm bảo thỏa mãn điều kiện nước cho thực vật. Vì yêu cầu và nhu cầu về nước
của các loài không giống nhau, nên việc đánh giá tiềm năng ẩm của một địa
phương cần phải tiến hành cho từng loài hoặc nhóm loài nhất định.
Khi xác định đặc điểm chế độ nước ở một địa phương, trong lâm nghiệp
người ta thường sử dụng các chỉ tiêu sau:
+ lượng mưa năm
16
+ lượng mưa trong mùa sinh trưởng
+ tính phân mùa của mưa
+ tính biến động của mưa
+ bốc hơi tiềm năng và bốc hơi thực tế
+ Độ ẩm tương đối của không khí.
1.1.4. Gió và thực vật rừng
Gío là nhân tố sinh thái quan trọng trong đời sống thực vật rừng. Nhờ gío
mà không khí giàu hơi ẩm và oxy được vận chuyển ra khỏi mặt lá, thay thế bằng
không khí khô và giàu CO
2
hơn, duy trì quá trình trao đổi chất và năng lượng ở
phần lá cây. gío còn có vai trò của tác nhân thụ phấn và phát tán hạt giống cho
nhiều loài cây. phấn hoa và hạt giống có thể nhờ gío đưa đi xa cây mẹ đến hàng
chục, hàng trăm kilomet.
Gío cũng là những nhân tố ảnh hưởng đến hình dạng và cấu trúc thân cây.
Những kết quả nghiên cứu cho thấy để tăng sức chống đỡ, thân cây thường phát
triển mạnh hơn về phía đối diện với hướng gío thịnh hành, gây nên hiện tượng
lệch tâm, ở những vùng núi cao thường xuyên có gío mạnh, chiều cao cây giảm
đi, tỷ lệ của đường kính thân so với chiều cao tăng lên làm cây có dạng lùn.
Nhiều tác giả cho rằng nguyên nhân chủ yếu là do gió. Để chống chịu với gió
mạnh, phần gốc cây được phát triển, còn chiều cao giảm đi, ngoài ra gío còn làm

tăng thoát hơi nước ở các cành lá trên cao, gây ra mất cân bằng nước thường
xuyên, đặc biệt ở các chồi và lá non, khiến chúng không thể phát triển được.
Gió mạnh có thể làm tổn hại đến rừng thông qua hiện tượng đổ cây, gẫy
cành. Thường gió từ cấp 7, cấp 8 trở lên có khả năng gây hiện tượng gẫy cành,
cấp 10 trở lên có thể làm đổ cây. Tổn hại này đặc biệt nghiêm trọng khi có mưa
to làm tăng trọng lượng cành, lá, lỏng gốc cây.
Những vùng ven biển ở nước ta từ quảng ninh đến quảng nam - Đà nẵng
thường xuyên chịu ảnh hưởng của bão và gặp phải những thiệt hại đáng kể do
đổ cây gẫy cành.
sức chống chịu với gió mạnh của các loài cây không giống nhau. Các loài
có rễ ăn sâu, tán hẹp, gỗ mịn, dẻo dai thường chịu đựng tốt hơn với gió bão.
Sức chống chịu với gió mạnh còn phụ thuộc vào cấu trúc của rừng. rừng
hỗn giao có khả năng chống chịu tốt hơn rừng thuần loài. Ngay với rừng thuần
loài khi các hàng cây được trồng song song với hướng gió sự chống chịu gío
mạnh cũng tăng lên. Vì vậy để tăng sức chống chịu với gió mạnh của rừng,
ngoài việc chọn loài cây, người ta phải nghiên cứu, xây dựng rừng, tạo ra cấu
trúc hợp lý.
Ngoài ảnh hưởng của gió mạnh, ở một số vùng nước ta, rừng còn chịu tác
hại của gió khô nóng (gío lào) vào mùa gió tây nam. Nhiệt độ trong gío lào có
17
thể tăng đến 40, 450c, còn độ ẩm giảm thấp đến 15 ( 20%. gío khô nóng không
chỉ làm tổn hại đến thực vật thông qua hạn không khí, hạn đất dẫn đến mất cân
bằng nước trong cây, mà còn trực tiếp gây vết bỏng trên thân lá. gió khô nóng
cũng làm khô nhanh các thảm mục, thảm tươi cây bụi, giảm hàm lượng nước và
tăng nhiệt độ của tất cả vật liệu cháy trong rừng, tăng nguy cơ cháy rừng v.v
Khi nghiên cứu chế độ gió như một nhân tố sinh thái quan trọng trong lâm
nghiệp thường chú ý những chỉ tiêu sau đây.
+ hướng gió và hướng gió thịnh hành,
+ biến động của tốc độ và hướng gió theo thời gian,
+ xác suất xuất hiện gío mạnh ở những thời điểm khác nhau.

1.2. Ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố khí hậu đến thực vật
rừng
1.2.1. Những quy luật chung nhất về ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng
đến rừng.
- các yếu tố khí tượng ảnh hưởng đến thực vật một cách tổng hợp
Những quá trình diễn ra trong cơ thể chịu ảnh hưởng cùng lúc của tất cả
các yếu tố khí tượng và toàn bộ các nhân tố ngoại cảnh nói chung. Không thể
hình dung sự sống của cơ thể tách khỏi một yếu tố nào trong tổng hợp môi
trường sinh thái. Ảnh hưởng của một yếu tố đến cơ thể phụ thuộc vào giá trị của
tất cả các yếu tố khác. Cùng một lượng mưa, trong trường hợp nhiệt độ không
khí thấp có thể xem là đủ nước cho thực vật, nhưng trong trường hợp nhiệt độ
không khí cao có thể xem là rất thiếu nước. Hiệu quả sử dụng ánh sáng có thể
tăng lên hoặc giảm đi trong trường hợp đất được bón phân, tưới nước đầy đủ
hoặc đất nghèo dinh dưỡng, khô hạn v.v Nói chung, khi đánh giá vai trò cuả
một nhân tố nào đó cần xét nó trong mối quan hệ với các yếu tố khác của toàn
bộ môi trường sinh thái.
- các yếu tố khí tượng không thể thay thế cho nhau
Tuy nhiên chúng có thể tăng cường hoặc hạn chế tác dụng của nhau. Chẳng
hạn, nhiệt độ thấp thường làm giảm hiệu lực của mưa. Nếu mùa mưa trùng với
mùa lạnh thì lượng mưa ảnh hưởng ít tới sinh trưởng thực vật. Nhưng nếu mùa
mưa trùng với mùa nóng thì lượng mưa đuợc sử dụng một cách tối đa, làm tăng
hiệu lực của mưa v.v Do đó có thể khắc phục một phần sự bất lợi của yếu tố
này bằng cách cải thiện những yếu tố khác. Chẳng hạn, tưới nước để giảm tác
hại của nhiệt độ cao, bón phân để khắc phục tình trạng thiếu ánh sáng hay nhiệt
độ thấp.v.v
- yếu tố khí tượng chủ đạo
Trong những trường hợp cụ thể, vai trò của các yếu tố khí tượng không
ngang nhau, có yếu tố là chủ đạo, có yếu tố không phải là chủ đạo. Yếu tố chủ
18
đạo là yếu tố mà sự thay đổi của nó kéo theo sự thay đổi của hàng loạt yếu tố

khác. Tùy từng trường hợp mà yếu tố chủ đạo có thể là yếu tố này hoặc yếu tố
khác. Dưới tán rừng, ánh sáng có thể là yếu tố chủ đạo. Sự thay đổi cường độ
chiếu sáng gây lên thay đổi toàn bộ hoàn cảnh tiểu khí hậu ở đây. Ở đầm lầy hay
đồi trọc nước có thể là yếu tố chủ đạo. làm khô đầm lầy hoặc tưới nước cho đất
đồi trọc có thể dẫn đến thay đổi hoàn toàn điều kiện nhiệt, ẩm của khu vực. Xác
định được nhân tố chủ đạo cho phép lựa chọn đúng biện pháp kỹ thuật cần thiết
để cải tạo hoàn cảnh khí tượng và điều kiện môi trường nói chung cho thực vật.
- yếu tố khí tượng giới hạn sinh trưởng của thực vật
Nếu một yếu tố khí tượng nào đó nằm gần giới hạn chịu đựng của thực vật
thì những biến đổi nhỏ của nó có thể kéo theo những biến đổi đáng kể trong sinh
trưởng của thực vật. Yếu tố đó được gọi là yếu tố khí hậu giới hạn sinh trưởng
của thực vật.
Thông thường, ở những khu vực khô hạn nước là yếu tố khí hậu giới hạn, ở
những vùng lạnh nhiệt độ là yếu tố khí hậu giới hạn, ở những vùng cao có mây
mù thường xuyên hay trong hoàn cảnh rừng có tán dày thì ánh sáng là yếu tố khí
hậu gới hạn v.v. Xác định được yếu tố khí hậu giới hạn sinh trưởng cho phép tìm
được biện pháp kỹ thuật thích hợp để nâng cao năng suất thực vật.
1.2.2. phân bố các vùng thực vật và điều kiện khí hậu
Với tính cách là một bộ phận quan trọng của môi trường sinh thái khí
quyển và toàn bộ các tính chất vật lý của nó ảnh hưởng một cách sâu sắc đến đời
sống sinh quyển, trong đó có thực vật rừng. Chế độ khí tượng, hay điều kiện khí
hậu, là một trong những nhân tố quan trọng nhất quyết định đến sự tồn tại, sinh
trưởng, phát triển, năng suất và tính ổn định của hệ sinh thái rừng.
Điều kiện khí hậu phân hóa một cách mạnh mẽ theo không gian trên trái
đất. Nó kéo theo sự phân hóa toàn bộ đặc điểm của lớp thảm thực vật và hình
dáng cảnh quan.
- phân hóa của thảm thực vật rừng theo hướng vĩ tuyến
Bức xạ mặt trời phân bố không đều theo hướng vĩ tuyến là nguyên nhân cơ
bản của sự phân hóa khí hậu và các kiểu rừng. Dựa vào phân tích phân bố các
kiểu rừng theo hướng vĩ tuyến và điều kiện khí hậu tương ứng, các nhà khí hậu

và địa thực vật đã xác định được những ranh giới khí hậu của các kiểu rừng.
Chúng ta tham khảo chỉ tiêu phân định của bergơ - một nhà địa thực vật nổi
tiếng.
Theo ông có 8 kiểu thảm thực vật ứng với 8 kiểu điều kiện khí hậu:
(1) Đài nguyên: nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất không vượt quá 10
( 120c nhưng cao hơn 00c.
(2) rừng tai ga: mùa hè ẩm, mùa đông rất lạnh. Nhiệt độ mùa đông có thể
tới vài chục độ dưới không.
19
(3) rừng lá rộng ôn đới: mùa hè nóng, mùa đông không quá lạnh.
(4) rừng á nhiệt đới: mùa hè nóng, mùa đông ấm, nhiệt độ tháng lạnh nhất
cao hơn 20c.
(5) sa mạc ôn đới: mùa đông lạnh, mùa hè khô, nóng.
(6) sa mạc nhiệt đới: khô và nóng quanh năm.
(7) thảo nguyên rừng thưa nhiệt đới: nhiệt độ tháng lạnh nhất không dưới
180c, lượng mưa cao nhưng có mùa khô găy gắt.
(8) rừng mưa nhiệt đới: nhiệt độ cao và ổn định, nhiệt độ tháng lạnh nhất
không dưới 18oc, lượng mưa cao, mùa khô không có hoặc ngắn.
nếu so sánh cách phân chia này, rừng dưới thấp của nước ta thuộc hai kiểu:
+ rừng mưa nhiệt đới, bao gồm phần lớn lãnh thổ.
+ thảo nguyên rừng thưa nhiệt đới, bao gồm một phần tây nguyên, một
phần tỉnh thuận hải.
- phân hóa của thảm thực vật theo độ cao
Sự phân hóa mạnh mẽ của điều kiện khí hậu theo độ cao đã kéo theo sự
phân hóa các đặc điểm của thảm thực vật. Nhiều nhà nghiên cứu đã đi đến kết
luận rằng khi độ cao tăng lên 100m, điều kiện khí hậu thay đổi tương đương với
việc dịch chuyển về phương bắc 1 vĩ độ.
Do đặc điểm của khí hậu núi cao ở tây bắc nước ta, thảm thực vật có nhiều
nét của rừng á nhiệt đới với sự hiện diện của các loài cây như đỗ quyên, hoàng
đàn, pơ mu v.v

Tuy nhiên, cũng cần phải nói rằng có nhiều khác biệt giữa khí hậu núi cao
và khí hậu phương bắc. Không thể không tính đến những khác biệt ấy trong
nghiên cứu cũng như trong các họat động của thực tiễn sản xuất. Sự khác biệt
thể hiện chủ yếu ở những mặt sau:
+ cường độ bức xạ, tỷ lệ các tia bức xạ sóng ngắn ở núi cao lớn hơn so với
ở phương bắc do đường đi của tia sáng trong khí quyển ngắn hơn.
+ biến động của độ dài ngày ở các miền núi cao hoàn toàn mang đặc điểm
của vĩ độ địa phương.
+ biến trình hàng ngày và hàng năm của điều kiện khí tượng ở các miền núi
cao hoàn toàn mang đặc điểm của vĩ độ địa phương
20
1.3. Ảnh hưởng của rừng đến tiẻu khí hậu và điều kiện khí
hậu lãnh thổ
1.3.1. Tiểu khí hậu rừng
Với tính cách một hệ sinh thái khổng lồ có tán dày, rậm và cấu trúc tầng
thứ phức tạp, rừng đã tạo ra hoàn cảnh rất độc đáo dưới tán - hoàn cảnh tiểu khí
hậu rừng. Dưới đây sẽ lần lượt tìm hiểu các yếu tố của tiểu khí hậu rừng.
- thành phần không khí trong rừng
Tán rừng tạo thành một lớp có tác dụng ngăn cản sự trao đổi của không khí
trong rừng với không khí bên trên, làm chậm qúa trình khuếch tán các chất khí
mà rừng đã sản sinh vào khí quyển tự do. Vì vậy, thành phần không khí trong
rừng có những đặc điểm khác với không khí ngoài nơi trống.
Trước hết, hàm lượng CO
2
trong rừng thường cao hơn ngoài nơi trống. Nó
được sản sinh trong quá trình hô hấp của thực vật, động vật, vi sinh vật, trong
quá trình phân giải các tàn tính hữu cơ. Hàm lượng CO
2
tăng dần từ tán cây
xuống mặt đất rùng. Trong những ngày gió yếu hoặc không có gió, hàm lượng

CO
2
dưới mặt đất có thể đạt tới 0.6%, cá biệt tới 0.1%. Ở tán rừng hàm lượng
CO
2
xấp xỉ với hàm lượng của nó trong khí quyển tự do (0.03%). Ở đây hàm
lượng CO
2
có thể cao hơn 1 chút vào ban đêm, còn ban ngaỳ khi trời lặng gío,
quang hợp có thể làm CO
2
ở vùng giữa tán giảm xuống 0.02%.
Hàm lượng CO
2
cao trong rừng có ý nghĩa quan trọng với đời sống cây con
và cây tái sinh. Nó bù lại một phần cho hoàn cảnh thiếu ánh sáng dưới tán rừng.
Hàm lượng oxy có chiều hướng biến đổi ngược với CO
2
. oxy là nguyên
liệu của quá trình hô hấp. Trong đất và ở không khí sát mặt đất, hàm lượng oxy
đạt giá trị thấp nhất. Trong một số trường hợp, sự thiếu hụt O
2
có thể làm giảm
cường độ hoạt động của rễ cây và vi sinh vật đất, làm chậm quá trình phân giải
yếm khí tạo nên như H
2
S, CH
4
, v.v Sự thiếu hụt oxy đặc biệt nghiêm trọng ở
đất lầy, than bùn, trong đất rừng nơi có độ dốc thấp và vào mùa mưa v.v

Sự khác biệt chút ít về hàm lượng oxy ở phần không khí dưới hoặc trong
tán rừng thường không có ảnh hưởng đáng kể đến đời sống thực vật rừng. Vì dù
có bị giảm đi, hàm lượng O
2
vẫn luôn ở mức dư thừa so với yêu cầu của thực
vật.
Trong rừng không khí luôn có hàm lượng lớn các chất phitonxid. Đó là
những chất hữu cơ dễ bay hơi do thực vật tiết ra. phần lớn các chất này có tác
dụng diệt khuẩn, làm trong lành khí quyển.
Lượng bụi trong rừng đặc biệt thấp so với ngoài nơi trống. Cảm giác yên
tĩnh và trong sạch của không khí trong rừng được tạo ra bởi tác dụng “ lọc” rất
cao của rừng.
21
trong rừng, do thoát hơi nước của thực vật, bốc hơi từ mặt đất ẩm v.v
Hàm lượng hơi nước thường cao hơn ngoài nơi trống. Theo các quan trắc của
gaiger (Đức), chênh lệch độ ẩm giữa không khí trong và ngoài rừng có thể đạt 5
đến 6% vào những giờ ban ngày, còn ban đêm chênh lệch là không đáng kể.
Nhìn chung sự chênh lệch về thành phần không khí trong rừng với nơi
trống thay đổi phụ thuộc vào cấu trúc rừng, tuổi rừng, mùa sinh trưởng và tình
trạng thời tiết. Ở rừng thường xanh, hỗn loài, nhiều tầng trao đổi của không khí
trong rừng đồng tuổi một tầng hoặc rụng lá v.v Ở các rừng sào, rừng trung
niên quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh, do đó, chênh lệch về thành phần
không khí giữa, trong rừng và ngoài nơi trống tăng lên so với những ngày gió
lớn, trời râm v.v
- chế độ bức xạ trong rừng
Tán rừng có khả năng hấp thụ 75 đến 85% bức xạ mặt trời chiếu đến. Hệ số
an -be - đô đo được dao động trong phạm vi từ 15 đến 25% tùy thuộc vào thành
phần loài cây, giai đoạn phát triển, mùa sinh trưởng v.v
Lượng bức xạ lọt qua tán rừng được quyết định chủ yếu bởi độ tàn che. Khi
độ tàn che cao tán rừng trở thành mặt hoạt động chính. Nó giữ lại phần lớn

lượng bức xạ trước khi đến mặt đất, do đó, hình thành chế độ nhiệt ẩm khác xa
với nơi trống. Khi độ tàn che thấp (dưới 0.3) mặt đất trở thành mặt hoạt động
chính, điều kiện khí tượng mang nhiều đặc điểm của nơi trống, hoàn cảnh rừng
mất dần.
Cường độ bức xạ trực tiếp đo được ở mặt đất thường chỉ chiếm từ 5 đến 10
% so với ngoài nơi trống. Trong rừng mưa nhiệt đới cường độ bức xạ trực tiếp
không vượt quá 5% ngay cả lúc giữa trưa - khi mặt trời ở đỉnh đầu. Ở mặt đất
dưới tán rừng các vệt nắng thường xuất hiện vào khoảng 9 đến 10 giờ sáng, tăng
lên vào lúc giữa trưa, sau đó giảm đi và mất hẳn vào 2 đến 3 giờ chiều. Cường
độ và thời gian xuất hiện bức xạ mặt trời trực tiếp ở mặt đất rừng phụ thuộc vào
độ tàn che, kết cấu tầng thứ của rừng.
Độ tàn che càng lớn, kết cấu tầng thứ càng phức tạp thì bức xạ lọt đến mặt
đất càng ít, thời gian tồn tại các vệt nắng càng ngắn.
Một đặc điểm quan trọng của chế độ bức xạ trong rừng là sự giảm yếu
nhanh chóng của nó theo chiều cao. Với rừng đồng tuổi một tầng bức xạ lúc đầu
giảm nhanh qua lớp tán cây, sau đó tương đối ổn định hơn ở phần không gian
dưới tán. Với rừng nhiều tầng thì đường biểu diễn cường độ bức xạ theo chiều
cao là đường bậc thang.
Bức xạ khuếch tán trong rừng có ý nghĩa quan trọng. Ở những lớp dưới
thấp bức xạ khuếch tán thường chiếm thành phần chủ yếu trong tổng bức xạ.
Trong nhiều trường hợp nó là năng lượng cơ bản cho quang hợp của thực vât ở
tầng lâm hạ. Thành phần quang phổ của bức xạ khuếch tán trong rừng cũng khác
biệt nhiều với nơi trống. Tỷ lệ các tia tử ngoại giảm mạnh, còn tỷ lệ các tia lục
22
được tăng lên đáng kể. Sự khác biệt của bức xạ khuếch tán trong và ngoài rừng
là do nguồn gốc khác nhau. Bức xạ khuếch tán trong rừng bao gồm các tia sáng
xuyên qua lá cây, các tia đã được phản xạ và khuếch tán nhiều lần khi gặp phải
cành, lá, thân cây và không khí trong rừng.
Trong lâm học hiện nay, để thay đổi hoàn cảnh rừng, biện pháp chủ yếu
được áp dụng là thay đổi độ tàn che, qua đó điều chỉnh lượng bức xạ lọt xuống

tầng lâm hạ và mặt đất rừng. Hiệu quả của biện pháp này phụ thuộc rất nhiều
vào hiểu biết về mối liên hệ giữa các chỉ tiêu cấu trúc rừng và điều kiện khí
tượng trong rừng, về đặc điểm sinh thái của thực vật rừng. Chừng nào còn chưa
hiểu biết đầy đủ về môi trường và đặc điểm sinh thái cây, thì chừng đó các biện
pháp kỹ thuật còn mang tính chất cầu may.
- nhiệt độ trong rừng
* nhiệt độ đất rừng
Do được tán cây che phủ nên chế độ nhiệt của đất rừng khác với nơi trống
ở nhiều đặc điểm:
+ biên độ nhiệt nhỏ. Ban ngày mặt đất được tán rừng che phủ, nhiệt độ tăng
chậm. Ban đêm tán rừng ngăn cản bức xạ của đất, làm giảm bức xạ hiệu dụng
của mặt đất, do đó, nhiệt độ giảm chậm hơn ngoài nơi đất trống. Tương tự như
vậy, vào mùa hè giá trị cực đại của nhiệt độ đất trong rừng luôn nhỏ hơn nơi đất
trống, còn cực tiểu luôn lớn hơn.
Chênh lệch về biên độ nhiệt độ đất trong rừng và ngoài nơi đất trống phụ
thuộc nhiều vào cấu trúc của rừng. Độ tàn che lớn, tán dày, rậm, tấng thứ nhiều
sẽ làm chênh lệch tăng lên. Mức chênh lệch thay đổi theo loài cây, tuổi cây, mật
độ, mùa sinh trưởng và đặc điểm của đất.
Trong rừng thưa hoặc ở những khoảng trống trong rừng có thể thấy quy
luật ngược lại do trao đổi nhiệt giữa mặt đất và không khí phía trên bị cây rừng
ngăn cản, nên ban ngày nhiệt độ đất trong rừng hoặc ở khoảng trống trong rừng
tràn xuống thấp hơn so với ngoài nơi đất trống. Đây là nguyên nhân giải thích
hiện tượng sương muối thường xuất hiện ở rừng thưa và những khoảng trống
trong rừng.
+ cực đại của nhiệt độ đất rừng thường xảy ra muộn hơn ở nơi trống chừng
1 đến 2 giờ, tức là vào khoảng 14 giờ. Vì tán rừng là mặt hoạt động chính, khi
nhiệt độ tán rừng đã bắt đầu giảm xuống, nhưng vẫn cao hơn nhiệt độ mặt đất
rừng, do đó, nhiệt độ mặt đất vẫn tiếp tục được tăng lên. Chỉ khi nhiệt độ tán và
các lớp không khí trong rừng nhỏ hơn nhiệt độ mặt đất thì nhiệt độ mặt đất mới
bắt đầu giảm đi.

+ nhiệt độ đất rừng rất ổn định ở các độ sâu. Do được che phủ bởi tán rừng,
lớp thảm tươi, cây bụi và thảm mục rừng, nhiệt độ đất rừng rất ổn định. Trong
rừng mưa nhiệt đới có độ tàn che cao độ sâu có nhiệt độ hàng ngày không đổi
23
chừng 15 đến 20cm, còn độ sâu có nhiệt độ hàng năm không đổi vào khoảng 3
đến 5m.
* nhiệt độ không khí trong rừng
Khi rừng có độ tàn che cao, các tán cây liên kết với nhau tạo thành mặt
hoạt động chính. Mọi trao đổi về nhiệt giữa rừng và khí quyển được diễn ra chủ
yếu ở mặt trên của tán rừng. quy luật nóng lên và lạnh đi của nó cũng tương tự
như mặt đất hoặc các mặt hoạt động khác.
Ban ngày năng lượng bức xạ đựơc tán rừng hấp thụ chuyển phần lớn thành
năng lượng nhiệt. Tán rừng nóng lên, nó truyền nhiệt cho các lớp không khí bên
trên và bên dưới. Vì vậy nhiệt độ có xu hướng giảm dần từ tán rừng lên phía trên
cũng như xuống dưới mặt đất rừng.
Ban đêm tán rừng bị bức xạ, lạnh đi, nhiệt lại được truyền từ các lớp không
khí bên trên và bên dưới cho tán rừng. Vì vậy, nhiệt độ có xu hướng giảm dần từ
mặt đất lên tán rừng.
Tuy nhiên, vì tán rừng chi phí nhiều năng lượng cho thoát hơi, cho trao đổi
nhiệt bằng loạn lưu và đối lưu của tán rừng và khí quyển, mà nhiệt độ tán rừng
ban ngày thấp hơn nhiều so với mặt đất nơi trống.
Như vậy, do ảnh hưởng của tán rừng, ban ngày nhiệt độ không khí trong
rừng thấp hơn ngoài nơi trống, còn ban đêm lại cao hơn. Những quan trắc cho
thấy chênh lệch về nhiệt độ của không khí trong rừng và ngoài nơi trống ở độ
cao 2m dao động trong khoảng 1 - 20c. Trong khi đó chênh lệch của nhiệt độ đất
có thể đến vài chục độ.
Do ảnh hưởng của tán cây mà phân bố theo chiều cao của nhiệt độ không
khí trong rừng cũng khác so với nơi trống. Có hai dạng cơ bản của phân bố nhiệt
độ không khí trong rừng.
+ ban ngày nhiệt độ không khí giảm liên tục từ tán xuống mặt đất rừng.

+ ban đêm nhiệt độ tăng từ mặt đất lên tán rừng.
Những quy luật khác biệt của nhiệt độ trong rừng và nơi trống như đã trình
bầy trên đây có thể bị nhiễu loạn bởi các hiện tượng thời tiết đặc biệt. Chẳng
hạn, trong thời tiết mưa, bão, trời nhiều mây, u ám, mưa phùn kéo dài
v.v những khác biệt giữa nhiệt độ trong rừng và ngoài nơi trống trở nên không
đáng kể.
1.3.2. rừng và thành phần khí quyển
Ảnh hưởng của rừng đến khí hậu trước hết thể hiện ở vai trò ổn định thành
phần không khí. Trong quá trình hoạt động sống, rừng lấy CO
2
của khí quyển để
tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ đồng thời cũng giải phóng oxy vào khí quyển.
Khi tạo ra 1 tấn gỗ khô, cây rừng đã giải phóng ra từ 1.39 đến 1.42 tấn O
2
. Tùy
từng loài. Với lượng tăng trưởng hàng năm chừng 70 x 109 tấn, rừng hành tinh
24
đã đưa vào khí quyển khoảng 100 tỷ tấn oxy tự do và hấp thụ khoảng 130 - 140
tỷ tấn CO
2
. rừng như một “nhà máy” khổng lồ “chế tạo” oxy từ carbonic. Nhờ
đó rừng có vai trò đặc biệt trong ổn định thành phần không khí của khí quyển.
Phá rừng mạnh mẽ trong 200 năm gần đây đã dẫn đến thay đổi các chất khí
của khí quyển quyển, mà chủ yếu là tăng nồng độ CO
2
. Ở đầu thế kỷ này nồng
độ CO
2
chừng 0.028%. Còn hiện nay là 0.03%. Tính chất hấp thụ chọn lọc của
CO

2
và một số chất khí khác trong khí quyển (NH
3
, NO
2
, H
2
O, v.v ) làm cho
khí quyển có khả năng gây hiệu ứng nhiệt giống như các nhà kính. Nó cho bức
xạ sóng ngắn của mặt trời đi qua lọt vào mặt đất, nhưng lại ngăn cản bức xạ
sóng dài từ mặt đất trở lại không gian vũ trụ. Do đó mà khí quyển có tác dụng
giữ nhiệt cho mặt đất, làm tăng nhiệt độ của hệ thống mặt đất và khí quyển.
Chính vì vậy người ta nói khí quyển có hiệu ứng lồng kính. Khi hàm lượng CO
2
tăng lên, hiệu ứng lồng kính của khí quyển cũng tăng lên. Kết quả làm cho trái
đất nóng hơn. rừng như một môi trường đệm đặc biệt làm ổn định hàm lượng
CO
2
bằng cách cố định nó trong các hợp chất hữu cơ hoặc giải phóng nó khi hô
hấp, phân giải các tàn tích thực vật. phá rừng tức là phá hủy môi trường đệm,
làm cho hàm lượng CO
2
tăng lên không ngừng cùng với quá trình hô hấp của vi
sinh vật, phân hủy các tàn tích hữu cơ, sự đốt cháy nhiên liệu của các hoạt đông
công nghiệp, phương tiện giao thông, gia tăng của hỏa hoạn, hoạt động của núi
lửa v,v Nếu rừng tiếp tục bị phá, hàm lượg CO
2
tiếp tục tăng và nhiệt độ khí
quyển diễn biến như hiện nay, thì những hậu quả sẽ là sự dâng cao của mực
nước biển, sự gia tăng của bão, của lũ lụt, hạn hán, cháy rừng, phát triển những

dịch bệnh v.v Trong thực tế con người vẫn chưa lường hết được những gì sẽ
xẩy ra khi nhiệt độ trái đất đang không ngừng gia tăng.
Vai trò đặc biệt của rừng trong việc hình thành môi trường khí quyển cần
thiết cho sự sống còn thể hiện ở chỗ tham gia duy trì màn ozon. Vì như chúng ta
biết ozon được hình thành chủ yếu từ những phân tử oxy có nguồn gốc quang
hợp.
Rừng cũng có khả năng làm giảm nồng độ các chất khí độc H
2
S, NO
2
, CH
4
,
CO, v.v Một ha rừng thành phố có thể hấp thụ 8 kg CO
2
trong 1 giờ, tức là
lượng CO
2
do 200 người tạo ra. Một ha rừng trong một ngày hấp thụ được 220 -
280 kg CO
2
, đồng thời đưa vào khí quyển 180 đên 200 kg oxy.
Rừng có vai trò cực kỳ lớn lao trong việc làm sạch khí quyển. Nó hấp thụ
các chất độc trong khí quyển, đặc biệt là oxytcarbon và oxyt chì. Các loài cây gỗ
và cây bụi có thể tích lũy 100 - 1000mg oxyt chì trong 1 kg lá khô. 1 héc ta rừng
có thể hấp thụ được 40 kg H
2
S, 100 kg hcl, 20 - 25 kg CH
4
v.v

Tán rừng như một “máy lọc xanh” có khả năng hấp phụ tro, khói, bụi, cản
trở sự lan truyền của chúng trong không gian. 1 ha rừng có thể giữ được 50 đến
70 tấn bụi trong năm, giảm 30 đến 40% lượng bụi, trong khí quyển. Nhiều thực
vật có khả năng đồng hóa các chất trong khí quyển, chẳng hạn các chất thơm,
hợp chất carbon, ete, tinh dầu, phe non, v.v
25