Đặc điểm vật rơi rụng trên một số trạng thái rừng tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc

LỜI CẢM ƠN
Nhằm đánh giá kết quả sau 4 năm rèn luyện và học tập tại trường Đại
học Lâm Nghiệp đồng thời gắn liền việc đào tạo với thực tiễn sản xuất, được
sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường cùng Khoa Lâm học và bộ môn Lâm
sinh, tôi đã thực hiện luận văn tốt nghiệp:
“Đặc điểm vật rơi rụng trên một số trạng thái rừng tự nhiên tại vùng
đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc”
Sau thời gian nghiên cứu và làm việc nghiêm túc, đến nay khóa luận đã
hoàn thành. Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn
sâu sắc tới thầy giáo Hà Quang Anh đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ tôi
trong quá trình thực hiện khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể
thầy giáo, cô giáo trong Khoa Lâm học đã nhiệt tình giảng dạy, quan tâm
trong suốt khóa học này.
Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè và đồng nghiệp gần
xa đặc biệt là trạm kiểm lâm xã Đại Đình đã giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập, thu thập số liệu để khóa luận có thể hoàn thành đúng thời gian
quy định.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kinh nghiệm bản thân và thời
gian còn hạn chế nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất
định. Tôi mong nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét của thầy cô và
các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày 12 tháng 05 năm 2011
Sinh viên
Trần Ngọc Quang
i
MỤC LỤC
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
24
3.1. Điều kiện tự nhiên 24
3.1.1. Vị trí địa lý 24

3.1.2. Địa hình 24
3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng 25
3.1.4. Khí hậu, thuỷ văn 26
3.1.5. Hệ thực vật rừng Tam Đảo 28
3.2. Điều kiện kinh tế xã hội 28
3.2.1. Dân số và dân tộc 28
3.2.2. Về tình hình sản xuất và đời sống 28
3.2.3. Những ảnh hưởng tác động đến rừng 29
Hình 4.1: Biểu đồ mật độ cây/ha tại các ô tiêu chuẩn 33
Hình 4.2: Biểu đồ so sánh đường kính D1.3 tại các ô tiêu chuẩn 34
Hình 4.3: Biểu đồ so sánh chiều cao Hvn và Hdc tại các ô tiêu chuẩn 35
Hình 4.5: Biểu đồ phân bố độ dày VRR trạng thái IIB 42
Hình 4.6: Biểu đồ phân bố độ dày VRR trạng thái IIIA1 42
Hình 4.7: Biểu đồ phân bố độ dày VRR trạng thái IIIA2 42
Hình 4.8: Biểu đồ so sánh lượng vật rơi rụng là lá/ha tại các ôtc 48
Hình 4.10: Biểu đồ so sánh thành phần và khối lượng VRR trên các ôtc50
Hình 4.11: Biểu đồ so sánh tốc độ phân hủy thành phần VRR tại các ôtc
52
ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu Nội dung Đơn vị
ÔTC Ô tiêu chuẩn
TB Trung bình
II
B
Rừng cây tiên phong phục hồi sau khai thác kiệt, đường
kính D<10 cm, ∑G<10m
2
/ha
III

A1
Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, ∑G<10m
2
/ha,
∑G
D>40
<2m
2
/ha, trữ lượng <80m
3
III
A2
Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, bắt đầu phục hồi
∑G=10- 15 m
2
/ha, ∑G
D>40
<2m
2
/ha, trữ lượng 80-120 m
3
H
VN
Chiều cao vút ngọn của cây m
H
DC
Chiều cao dưới cành của cây m
D
T
Đường kính tán cây m

D
1.3
Đường kính tại vị trí 1,3 m của cây cm
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT Tên bảng Trang
1 Bảng 3.1. Số liệu khí tượng khu vực Tam Đảo 27
2 Bảng 4.1. Kiểm tra độ thuần nhất D1.3 của các ôtc cùng trạng thái 30
3 Bảng 4.2. Kiểm tra độ thuần nhất Hvn của các ôtc cùng trạng thái 31
4 Bảng 4.3. So sánh độ thuần nhất giữa các trạng thái rừng 31
5 Bảng 4.4. Các chỉ tiêu điều tra tầng cây cao tại khu vực nghiên cứu 32
6 Bảng 4.5. Độ tàn che của các ô tiêu chuẩn tại khu vực nghiên cứu 36
7 Bảng 4.6 Bảng điều tra cây bụi thảm tươi 37
8 Bảng 4.7. Lượng vật rơi rụng hiện có tại các ô tiêu chuẩn 38
9 Bảng 4.8. Độ dày tầng rơi rụng và tần số xuất hiện 40
10 Bảng 4.9. Độ ẩm tự nhiên vật rơi rụng 43
11 Bảng 4.10. Độ ẩm tối đa vật rơi rụng 45
12 Bảng 4.11. Vật rơi rụng là lá 46
13 Bảng 4.12. Vật rơi rụng là cành 47
14
Bảng 4.13. Tổng khối lượng vật rơi rụng và thành phần trên 1 ha
rừng
49
15 Bảng 4.14. Tốc độ phân giải vật rơi rụng 51
16 Bảng 4.15. Quy luật tương quan VRR và STán 55
17 Bảng 4.16. Dạng phương trình Logarithmic 56
18 Bảng 4.17. Dạng phương trình Quadratic 56
19 Bảng 4.18. Dạng phương trình Power 57
20 Bảng 4.19. Dạng phương trình tuyến tính 1 lớp 57
21

Bảng 4.20. Phương trình biểu thị tương quan giữa VRRvà St trên
các trạng thái rừng
58
DANH MỤC CÁC HÌNH
Stt Tên hình Trang
1 Hình 4.1: Mật độ cây/ha tại các ô tiêu chuẩn 33
2 Hình 4.2: Biểu đồ so sánh đường kính D1.3 tại các ô tiêu chuẩn 34
3 Hình 4.3: Biểu đồ so sánh chiều cao Hvn và Hdc tại các ô tiêu chuẩn 35
4 Hình 4.4: Biểu đồ so sánh khối lượng VRR tại các ôtc 39
5 Hình 4.5: Phân bố độ dày VRR trạng thái IIB 41
6 Hình 4.6: Phân bố độ dày VRR trạng thái IIIA1 41
iv
7 Hình 4.7: Phân bố độ dày VRR trạng thái IIIA2 41
8 Hình 4.8: Biểu đồ so sánh lượng vật rơi rụng là lá/ha tại các ôtc 47
9 Hình 4.9: Biểu đồ so sánh lượng vật rơi rụng là cành/ha tại các ôtc 48
10
Hình 4.10: Biểu đồ so sánh thành phần và khối lượng VRR trên các
ôtc
49
11
Hình 4.11: Biểu đồ so sánh tốc độ phân hủy thành phần VRR tại các
ôtc
51
12 Hình 4.12: Quan hệ giữa lượng vật rơi rụng với diện tích tán 54
v
ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là một bộ phận quan trọng của sinh quyển trên hành tinh chúng
ta. Nó là một hệ sinh thái có cấu trúc phức tạp nhất so với tất cả các hệ sinh
thái khác. Sự hình thành và phát triển của hệ sinh thái rừng là yếu tố sinh tồn
cho mọi sinh vật trên trái đất trong đó có con người. Đặc biệt hệ sinh thái

rừng có khả năng tự phục hồi dinh dưỡng cho đất, một yếu tố đóng vai trò
quan trọng trong quá trình canh tác và sản xuất của người dân đặc biệt là đối
với người dân làm nghề rừng.
Hiện nay một thực tế được nhiều người quan tâm là sự suy thoái đất ở
phần lớn các lâm phần, ở chu kỳ sau các tính chất vật lý, hóa học cũng như độ
phì của đất thường kém hơn chu kỳ trước, năng suất vì vậy cũng liên tục giảm
đi. Việc nâng cao năng suất cũng như hiệu quả đối với nghề rừng của người
dân càng khó khăn hơn. Vậy làm sao để duy trì được độ phì của đất cũng như
năng suất của rừng?
Nghiên cứu về vấn đề này ta thấy trong quá trình sinh trưởng và phát
triển của rừng, thực vật hút chất dinh dưỡng của đất và trả lại cho đất thông
qua các phần sinh khối đã chết của thực vật như cành khô, lá già, hoa quả…
Đây là những phần cơ thể chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là chứa các
nguyên tố như N và các chất khoáng hóa cần thiết cho quá trình sinh trưởng
và phát triển của cây rừng. Ngoài ra vật rơi rụng còn là chất thải, xác động vật
rừng và hệ rễ cây bị mục hóa trong đất. Các chất hữu cơ này dưới tác dụng
của vi sinh vật thông qua quá trình khoáng hóa và mùn hóa sẽ dần biến đổi
thành thảm mục và mùn tạo nên các chất dinh dưỡng khoáng dễ tiêu là nguồn
bổ sung dinh dưỡng rất tốt và lâu dài cho đất, giúp đất rừng duy trì được độ
phì ổn định mà không cần các tác động từ phía con người. Quá trình này tiếp
diễn liên tục và được lặp đi lặp lại nhiều lần tạo ra một vòng tuần hoàn vật
chất, một đặc trưng chỉ có ở hệ sinh thái rừng.
Vì vậy nghiên cứu lượng vật rơi rụng chính là nghiên cứu một mắt xích
quan trọng trong quá trình lưu động và tuần hoàn vật chất của hệ sinh thái
1
rừng. Vật rơi rụng có ý nghĩa rất lớn trong việc duy trì và tăng cường sức sản
xuất cho đất. Ngoài ra nó còn có tác dụng giữ ẩm, giữ nước điều tiết dòng
chảy và bảo vệ tầng đất mặt khỏi các hiện tượng gió, mưa…Đây là một vấn
đề khoa học có ý nghĩa rất lớn đối với sản xuất lâm nghiệp bởi đặc trưng “tự
bón phân” của hệ sinh thái rừng sẽ quyết định đến năng suất và chất lượng

của rừng nhằm phát huy cao hơn nữa khả năng lợi dụng của rừng mà không
ảnh hưởng tới chi phí của người dân trồng và thâm canh rừng.
Xuất phát từ các vấn đề trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đặc điểm
vật rơi rụng trên một số trạng thái rừng tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc
gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc” để bước đầu có những đánh giá khái quát về
lượng vật rơi rụng của khu vực nghiên cứu, dự đoán được lượng vật rơi rụng
hàng năm của rừng. Từ đó làm cơ sở đề xuất các biện pháp nhằm quản lý và
bảo vệ lượng rơi rụng nâng cao năng suất đất rừng.
2
PHẦN I
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Trong chuỗi tuần hoàn vật chất của hệ sinh thái rừng vật rơi rụng là
một mắt xích quan trọng đóng vai trò trong quá trình lưu động vật chất. Nó có
tác dụng duy trì và nâng cao độ phì cho đất rừng. Ngoài ra tác tác dụng trong
chống xói mòn và làm giảm dòng chảy mặt của vật rơi rụng cũng được các
nhà khí tượng và thủy văn rừng quan tâm và nghiên cứu.
1.1. Trên thế giới
Trên thế giới các nghiên cứu về vật rơi rụng đã được nhiều học giả
quan tâm. Có thể thấy những bước đầu tiên nghiên cứu về vật rơi rụng là của
học giả E. Ebermayer (Đức), 1976 [17], về “Sản lượng vật rơi rụng dưới tán
rừng và thành phần hóa học của chúng”. Đã đưa ra những kết luận bước đầu
của sự ảnh hưởng của tổ thành rừng đến sản lượng của vật rơi rụng và tầm
quan trọng trong tuần hoàn dinh dưỡng của vật rơi rụng.
Sau nghiên cứu này đã có rất nhiều các học giả khác tiếp tục nghiên
cứu và đi sâu hơn nữa về vật rơi rụng. Điển hình như nghiên cứu của Bray
(1964) [11] về lượng vật rơi rụng của nhiều đối tượng loại rừng khác nhau
như rừng ôn đới, nhiệt đới…Tuy nhiên những nghiên cứu này chỉ là những
đánh giá bước đầu về lượng vật rơi rụng.
Nghiên cứu của Volni thời kỳ sau đó từ (1977- 1985) [18] đã nghiên
cứu về ảnh hưởng của vật rơi rụng tới dòng chảy và xói mòn đất. Bằng cách

bố trí những ô thí nghiệm nhỏ để nghiên cứu hàng loạt các nhân tố có liên
quan đến dòng chảy và xói mòn đất như thực bì và lớp che phủ bề mặt, lượng
vật rơi rụng.
Nghiên cứu của Rodin và Basilevic (1976) [11] về cấu trúc vật rơi
rụng. Trong nghiên cứu này, thuật ngữ vật rơi rụng được hiểu là các cành khô
lá rụng và cây chết. Đồng thời kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra cấu trúc vật rơi
rụng bao gồm:
3
-Vật rơi rụng là những bộ phận tươi chiếm khoảng 40 ÷ 50% đối với
rừng ôn đới, còn đối với rừng nhiệt đới, tỷ lệ này thấp hơn khoảng 20 ÷ 30%.
- Vật rơi rụng là những phần rơi trên mặt đất được tích lũy lâu năm
chiếm 30 ÷ 40%.
- Vật rơi rụng là rễ cây chết trong đất chiếm 5 ÷ 10%.
Bằng phương pháp đường hồi quy 2 nhân tố, Maisep [12] đã nghiên
cứu độ che phủ rừng và lượng thảm mục, thảm khô trên các hồ chứa nước và
dòng chảy các con sông vùng tây bắc và thượng lưu sông VonGa. Sau 20 năm
quan trắc của trạm thực nghiệm Vants, ở 2 lưu vực không có rừng và có 98%
rừng với lượng nước mưa khu vực như nhau đã rút ra kết luận. Ở những nơi
có rừng lượng nước chảy bề mặt và hệ số dòng chảy năm nhỏ hơn nơi không
có rừng 40 ÷ 50% do được tán rừng ngăn cản và lớp thảm mục và thảm khô
có khả năng hút nước và là chướng ngại vật ngăn cản tốc độ dòng nước.
Một vấn đề được tập trung nghiên cứu với nhiều kết quả có giá trị là
nghiên cứu về thành phần hóa học của vật rơi rụng và sự phân giải chất dinh
dưỡng của vật rơi rụng cho đất rừng. Ngay từ năm 1963 Olson [19] đã nghiên
cứu rất kĩ vấn đề này và tác giả đã đưa ra phương trình phân hủy:
X/Xo = e
-kt
Trong đó: Xo: Lượng vật rơi rụng trước khi bắt đầu phân hủy
X: Lượng vật rơi rụng còn lại sau một thời gian phân hủy
nhất định

t: Thời gian phân hủy, tính bằng năm
k: Hệ số phân hủy
Để so sánh tương quan giữa tỷ lệ phân hủy và thời gian phân hủy, qua
phân tích hồi quy được kết quả như sau: Vật rơi rụng của loại thực bì khác
nhau và phương pháp xử lý khác nhau thì tỷ lệ phân hủy và thời gian cần thiết
cho quá trình phân hủy của phương pháp khung lưới lớn hơn phương pháp túi
lưới.
4
Nghiên cứu của Rodin (1967) về vai trò của quần xã thực vật rừng
trong tuần hoàn vật chất ở hệ sinh thái rừng, trong đó có đề cập đến vật rơi
rụng như là một mắt xích của chu trình này. Và để đánh giá tốc độ phân hủy,
Rodin đã sử dụng hệ số phân giải thảm mục K (K là tỷ số giữa lượng thảm
mục tồn dư trung bình trên mặt đất với lượng thảm mục rơi hằng năm). Khi
áp dụng hệ số K để đánh giá tốc độ phân giải vật rơi rụng ở những vùng điển
hình, Rodin đã đưa ra kết luận: tốc độ phân giải chất hữu cơ trong rừng đặc
trưng cho các vùng sinh thái.
Nghiên cứu của Chijok (1980) cũng cho thấy: Các loại cây khác nhau
thì hàm lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất cũng khác nhau. Nghiên cứu được
tiến hành dưới nhiều loại rừng khác nhau. Ví dụ như rừng Bạch đàn trắng
lượng Nitơ hoàn trả là 1,03÷ 1,71. Rừng Thông nhựa là 0,91÷ 1,31…
Theo viện sĩ Mêlêkhốp (1982) [4] khi nghiên cứu trữ lượng thảm mục
đã đưa ra kết luận: Trữ lượng thảm mục cao thường xuất hiện ở các quần xã
thực vật rừng vùng núi phía Bắc, rừng trên núi cao hay ở các khu rừng hỗn
giao. Trữ lượng này thường giao động từ 20 ÷ 100 tấn/ha/năm.
Nghiên cứu về lượng bốc hơi nước của lượng nước bị hút giữ lại của
lớp thảm thực vật rơi rụng có Black và Kellihe (1989) [19] cho thấy rõ lượng
bốc hơi nước của nước bị hút giữ lại trong lớp thảm mục khác nhau, chiếm
khoảng 3 ÷ 21% tổng lượng bốc hơi bề mặt đất.
Nghiên cứu của Tietema và cộng sự (1992) cho thấy tốc độ Nitrate
hóa và tốc độ khoáng hóa của thảm mục tăng lên tùy thuộc vào hàm lượng

nước của nó. Sự biến đổi theo không gian và thời gian rất rõ rệt của hàm
lượng nước trong thảm mục làm tăng thêm mức độ khó khăn cho công tác
nghiên cứu.
Trong nghiên cứu về khả năng hút và giữ nước của lớp thảm mục (cành
khô lá rụng) trong rừng của hai tác giả Phtahena và Cordery (1996) đã cho
thấy ý nghĩa của những biến đổi về khả năng hút, và giữ nước của lớp thảm
mục (cành khô lá rụng) trong rừng đối với tuần hoàn thủy văn rừng là ở chỗ
5
ảnh hưởng của nó đối với sự vận chuyển, truyền dẫn nước và năng lượng giữa
không khí dưới tán và đất rừng.
Từ các nghiên cứu trên ta thấy các tác giả đã dần đánh giá về đặc điểm,
thành phần và động thái các nguyên tố dinh dưỡng của vật rơi rụng. Tuy
nhiên các nghiên cứu này chủ yếu được đề cập ở rừng ôn đới hoặc lá kim.
Để làm phong phú thêm về đối tượng rừng đặc biệt là đối với rừng nhiệt
đới các học giả người Trung Quốc đã nghiên cứu về hàm lượng dinh dưỡng
và tốc độ phân giải vật rơi rụng và cũng đã chỉ ra rằng: Hàm lượng dinh
dưỡng và tốc độ phân giải vật rơi rụng ở các rừng cây lá rộng thường cao
hơn rừng cây lá kim. Độ dày của tầng khô lá rụng trong điều kiện tự nhiên
nói chung dầy từ 1 ÷ 5 cm. Trong đó lượng vật rơi rụng của rừng cây lá
kim miền Bắc dày hơn ở miền Nam và lượng tích lũy của lớp thảm khô
giảm từ 12 ÷ 40 tấn/ha, 5 ÷ 15 tấn/ha tùy vùng sinh thái [14].
Gần đây nhất là nghiên cứu của tác giả Trung Quốc Renyonghong
(1997) về lượng vật rơi rụng, thành phần, hàm lượng dinh dưỡng trong vật rơi
rụng và bước đầu đề cập đến sự ảnh hưởng của vật rơi rụng đến tái sinh của
loài Huday, một loài cây tiên phong phục hồi rừng thông qua thí nghiệm về sự
nảy mầm của nó dưới các lớp phủ vật rơi rụng có độ dày khác nhau.
Nhìn chung, theo các tác giả nước ngoài thì lượng vật rơi rụng, tốc độ
phân giải cũng như động thái các nguyên tố dinh dưỡng trong vật rơi rụng đều
có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu và thực tiễn sản xuất lâm nghiệp. Các
nghiên cứu đó đều chỉ ra một điểm chung là: Loại vật rơi rụng khác nhau,

hàm lượng dinh dưỡng khoáng chứa trong nó cũng khác nhau, tốc độ phân
giải cũng khác nhau và tất cả đặc điểm này đặc trưng cho từng vùng sinh thái
nhất định.
1.2. Ở Việt Nam
6
Nghiên cứu về lượng vật rơi rụng còn khá mới mẻ và thường được gắn
liền với các nghiên cứu về cấu trúc, tái sinh rừng, đất rừng thủy văn rừng.
Đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý trong luận án phó
tiến sĩ của mình về điều kiện đất trồng rừng Bồ đề làm nguyên liệu giấy sợi và
ảnh hưởng của rừng trồng Bồ đề thuần loài đến độ phì của đất. Trong nghiên
cứu này ông đã xem vật rơi rụng như là một nhân tố quan trọng và không thể
thiếu khi đánh giá ảnh hưởng của thực vật đối với đất. Đối tượng nghiên cứu
là rừng trồng Bồ đề thuần loài song nghiên cứu cũng đưa ra những dẫn liệu so
sánh với một số loại rừng khác như rừng Mỡ, Lim xanh, rừng gỗ thứ sinh…
Theo Hoàng Xuân Tý, lượng thảm mục hàng năm và tốc độ phân giải của
chúng là những chỉ số quan trọng của tuần hoàn dinh dưỡng khoáng trong hệ
sinh thái rừng, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp đến độ phì đất.Vì vậy ông đã tiến
hành xác định lượng vật rơi rụng hàng năm của rừng, tốc độ phân giải lượng
vật rơi rụng trên một số trạng thái rừng khác nhau [9].
Khi nghiên cứu về rừng phòng hộ đầu nguồn liên quan đến thủy văn
rừng tác giả Võ Đại Hải (1997) [13] đã kết luận: Lớp thảm mục (vật rơi rụng)
trong rừng có vai trò lớn trong việc bảo vệ đất, điều tiết nguồn nước, và chống
xói mòn do nước. Dưới tán rừng lớp thảm mục che phủ kín mặt đất ngăn
không cho hạt mưa rơi trực tiếp vào đất hút và giữ lại một phần nước đồng
thời là chướng ngại làm giảm tốc độ dòng chảy mặt của trận mưa.
Trong luận văn thạc sĩ của Phạm Văn Điển (1998) [10], khi nghiên
cứu về thủy văn rừng có viết: Lượng vật rơi rụng phân bố tương đối đồng
đều trên mặt đất của các ô thí nghiệm nên chỉ cần dùng 5 ô dạng bản (1 m x
1 m), 4 ô ở bốn góc và một ô ở giữa để điều tra khối lượng vật rơi rụng.
7

Tác giả đã dựa trên lượng vật rơi rụng và khả năng hút nước của nó để xác
định lượng chảy trên bề mặt đất rừng khi có mưa.
Trong vấn đề phòng và chống lửa rừng, Ngô Quang Đê, Lê Đăng
Giảng, Phạm Ngọc Hưng (1997) [9] đã xây dựng khái niệm về vật liệu
cháy là tất cả vật chất hữu cơ trong rừng có thể bắt lửa và bốc cháy. Như
vậy vật rơi rụng cũng là một vật liệu cháy. Cũng nghiên cứu về vấn đề này
Bế Minh Châu (2000) [1] đã tiến hành xác định độ ẩm của vật rơi rụng làm
cơ sở dự báo nguy cơ cháy rừng.
Gần đây nhất là nghiên cứu của Đinh Văn Thuận (2004) [2] về một
số đặc trưng cơ bản của vật rơi rụng cho một số trạng thái rừng tự nhiên ở
Mai Châu - Hòa Bình. Trong nghiên cứu này tác giả đã có một số kết luận
về lượng vật rơi rụng theo thời gian. Nghiên cứu về khả năng hút nước của
vật rơi rụng và có dự đoán về vật rơi rụng cho khu vực nghiên cứu dựa trên
kết quả các ô thí nghiệm.
Nhìn chung, các nghiên cứu về vật rơi rụng ở Việt Nam mới chỉ là sự
bắt đầu. Các nghiên cứu được đánh giá là tương đối đầy đủ về số lượng, động
thái dinh dưỡng vật rơi rụng nhưng phạm vi lại chỉ bó hẹp với một số trạng
thái và đối tượng rừng thuần loài. Để góp phần vào những nghiên cứu về
lượng vật rơi rụng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đặc điểm vật rơi rụng
trên một số trạng thái rừng tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc Gia Tam
Đảo, Vĩnh Phúc” nhằm có những đánh giá bước đầu về số lượng vật rơi rụng,
dự đoán lượng vật rơi rụng từ đó có những biện pháp tác động quản lý vật rơi
rụng nâng cao độ phì cho đất.
8
PHẦN II
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu
2.1.1. Mục tiêu chung
Góp phần làm rõ một số đặc điểm của chu trình tuần hoàn vật chất trên
một số trạng thái rừng tự nhiên của khu vực nghiên cứu.

2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được đặc điểm vật rơi rụng và động thái biến đổi của nó tại
khu vực nghiên cứu.
- Tạo tiền đề cho các nghiên cứu về vật rơi rụng tại khu vực nghiên
cứu.
- Làm cơ sở xây dựng các biện pháp bảo vệ vật rơi rụng trên khu vực
nghiên cứu.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là một số trạng thái rừng tự nhiên, cụ
thể là ba trạng thái II
B
, III
A1
, III
A2
trong khu vực nghiên cứu.
2.3. Giới hạn nghiên cứu
- Về khu vực nghiên cứu: Khu vực Tây Thiên xã Đại Đình của Vườn
quốc gia Tam Đảo- Vĩnh Phúc.
- Về nội dung: Nghiên cứu lượng vật rơi rụng, độ dày, khả năng phân
giải, khả năng giữ nước của vật rơi rụng dưới tán rừng.
2.4. Nội dung nghiên cứu
Với mục tiêu và phạm vi nghiên cứu như trên nội dung nghiên cứu của
đề tài bao gồm:
2.4.1. Một số đặc điểm của lâm phần điều tra
2.4.2. Một số đặc điểm của vật rơi rụng
2.4.2.1. Xác định khối lượng vật rơi rụng hiện có.
2.4.2.2. Phân bố vật rơi rụng theo độ dày.
2.4.2.3. Khả năng hút nước của vật rơi rụng.
2.4.3.1. Khả năng hút nước tự nhiên.

2.4.3.2. Khả năng hút nước tối đa của vật rơi rụng dưới tán rừng.
9
2.4.2.4. Động thái vật rơi rụng.
2.4.2.4.1. Biến động thành phần và khối lượng vật rơi rụng.
2.4.2.4.2. Khả năng phân giải vật rơi rụng.
2.4.3. Quan hệ giữa lượng vật rơi rụng với một số đặc điểm của lâm phần
điều tra.
2.4.4. Đề xuất một số giải pháp quản lý vật rơi rụng.
2.5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.1. Quan điểm và phương pháp luận
Trong hệ sinh thái rừng luôn diễn ra quá trình khép kín đó là hấp thụ và
hoàn trả. Cây rừng hấp thu các chất dinh dưỡng của đất để sinh trưởng và phát
triển đồng thời là quá trình hoàn trả lại đất rừng thông qua vật rơi rụng. Đây là
điểm đặc trưng mà chỉ có ở hệ sinh thái rừng đã tạo nên vòng tuần hoàn dinh
dưỡng tạo khả năng sinh trưởng và phát triển của cây rừng.
Vật rơi rụng không chỉ bao gồm các phần sinh khối của thực vật rơi
xuống tán rừng như cành, lá, hoa, vỏ quả…mà còn bao gồm cả phần rễ cây
bị chết trong đất, xác và chất thải của các loài động vật. Trong phạm vi đề
tài chỉ tiến hành nghiên cứu về các đặc điểm của vật rơi rụng là cành, lá,
hoa và quả. Các phần này có chứa các chất dinh dưỡng mà cây rừng đã tích
lũy được trong quá trình sinh trưởng của mình như: C, N, P… và các chất
khoáng cần thiết. Dưới tác dụng của các vi sinh vật phân giải chúng sẽ biến
thành lớp mùn dần được cây rừng hấp thu tạo khả năng cung cấp chất dinh
dưỡng lâu dài cho đất. Ngoài ra nhờ lớp thảm mục này khả năng chống xói
mòn cho lớp đất, khả năng thấm và điều hòa nguồn nước cho đất rừng,
sông suối được tăng lên.
Đối với các diện tích đất rừng thứ sinh nghèo và rừng trồng ở các khu
vực đất trống đồi núi trọc, để nâng cao khả năng phục hồi đất thì nghiên cứu
vật rơi rụng là vấn đề cần được quan tâm và chú trọng nhằm phục hồi khả
năng tự cung cấp dinh dưỡng của hệ sinh thái. Ngoài ra từ các nghiên cứu này

đưa ra các biện pháp bảo vệ lượng rơi rụng góp phần bảo vệ rừng và đất rừng.
Tổng quan quá trình nghiên cứu được trình bày qua sơ đồ sau:
10
Điều tra khảo sát
Bố trí thí nghiệm
Trạng thái II
B
Trạng thái III
A2
Trạng thái III
A1
Thu thập số liệu
Đặc điểm trạng thái rừng
Động thái vrr
Đặc điểm vật rơi rụng
Vrr hiện cóĐặc
điểm
tầng
cây cao
Đặc
điểm
cây bụi
thảm
tươi
Độ tàn
che
trạng
thái
rừng
Khối

lượng
vrr
Phân
bố độ
dày vrr
Khả
năng
hút
nước
vrr
Thành
phần
và khối
lượng
Khả
năng
phân
giải
11
2.5.2. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu
2.5.2.1. Phương pháp kế thừa
Kế thừa các tài liệu cơ bản của khu vực nghiên cứu: Các số liệu về khí
hậu và điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu, dân sinh và xã hội…
2.5.2.2. Phương pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp
2.5.2.2.1. Bố trí thí nghiệm
Sau khi khảo sát khu vực nghiên cứu về địa hình, điều kiện tự nhiên
của toàn khu vực kết hợp với phương pháp chọn mẫu điển hình với nguyên
tắc đại diện cho toàn khu vực nghiên cứu. Chúng tôi bố trí 6 ô tiêu chuẩn
cho 3 loại trạng thái rừng: 2 ô tiêu chuẩn cho rừng II
B

, 2 ô tiêu chuẩn cho
rừng III
A1
và 2 ô tiêu chuẩn cho rừng III
A2
. Trong mỗi nhóm các ô được bố
trí như sau:
Chọn vị trí đại diện cho từng trạng thái, đặc trưng cho các kiểu rừng về
mật độ, đường kính, chiều cao, độ tàn che theo quy luật phân loại trạng thái
rừng của Loetschau áp dụng cho rừng tự nhiên lá rộng thường xanh.
2.5.2.2.2. Điều tra tình hình sinh trưởng của trạng thái rừng tại khu vực
nghiên cứu:
Lập ô tiêu chuẩn 1000 m
2
xác định các chỉ tiêu về vị trí, độ cao, hướng
dốc, độ dốc.
1. Điều tra các chỉ tiêu về sinh trưởng sau:
+ Đường kính thân cây (D
1.3
): Đo ở vị trí 1.3 m với những cây có
đường kính lớn hơn 6 cm bằng thước kẹp kính theo hai chiều Đông - Tây và
Nam - Bắc với độ chính xác đến cm và tính trị số trung bình.
+ Đường kính tán cây (D
T
): Quan sát hình chiếu đứng của tán cây lên
bề mặt đất rừng sau đó dùng thước dây đo tán cây theo hai hướng Đông - Tây
và Nam - Bắc và tính trị số trung bình.
+ Chiều cao (H
vn
): Chiều cao vút ngọn của cây rừng được đo bằng

thước Blume - leiss với độ chính xác đến dm.
12
+ Chiều cao (H
dc
): Chiều cao vút ngọn của cây rừng được đo bằng
thước Blume - leiss với độ chính xác đến dm. Kết quả điều tra được ghi vào
mẫu biểu 01:
Mẫu biểu 01: Kết quả điều tra sinh trưởng trạng thái tầng cây cao
STT ôtc: Độ cao: Người điều tra:
Vị trí ôtc: Độ dốc: Ngày điều tra:
STT
Tên
loài
D
1.3
(cm) D
T
(m)
H
vn
(m) H
dc
(m)
ĐT NB TB ĐT NB TB
1
2

2. Điều tra cây bụi thảm tươi
Trong mỗi ô tiêu chuẩn lập 5 ô dạng bản (25 m
2

). Các ô dạng bản được
bố trí như sau:




Trên ô dạng bản đã lập tiến hành điều tra cây bụi thảm tươi, cây bụi
thảm tươi được điều tra cụ thể từng loài cây một và tính tỷ số bình quân chiều
cao vút ngọn và độ che phủ (%) trung bình của ô đó. Điều tra chất lượng các
loài cây chủ yếu và xác định độ tàn che trên ô dạng bản và ô tiêu chuẩn. Kết
quả điều tra được ghi vào mẫu biểu 02:
5m

40 m
25 m
5m
13
Mẫu biểu 02: Kết quả điều tra cây bụi thảm tươi của ô tiêu chuẩn
STT ôdb Tên loài chủ yếu
Độ che
phủ TB
(%)
Htb
(m)
Tình hình sinh
trưởng
T
TB X

3. Điều tra độ tàn che của trạng thái rừng nghiên cứu
Điều tra độ tàn che của trạng thái rừng theo phương pháp mạng lưới
điểm. Tiến hành như sau: Trong ô tiêu chuẩn cần nghiên cứu bố trí mạng
lưới 200 điểm trên cơ sở hệ thống phân bố cách đều trên toàn bộ diện tích ô
tiêu chuẩn. Tại mỗi điểm đó ta dọi thẳng đứng lên phía trên, nếu điểm đó
nằm trong tán cây thì lấy giá trị là 1 nếu nằm ở mép tán thì lấy giá trị là 0,5
còn nằm ngoài tán thì lấy giá trị là 0. Kết quả điều tra được ghi vào mẫu
biểu 03:
Mẫu biểu 03: Kết quả điều tra độ tàn che của ô tiêu chuẩn
STT ôtc: Độ cao: Người điều tra:
Vị trí ôtc: Độ dốc: Ngày điều tra:
TT điểm
đo
Giá trị
điểm đo
TT điểm
đo
Giá trị
điểm đo
TT điểm
đo
Giá trị
điểm đo



2.5.2.2.3. Nghiên cứu về vật rơi rụng
1. Điều tra về khối lượng vật rơi rụng.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài đây được coi là việc “kiểm kê

kho” nhằm có những đánh giá về khả năng cung cấp nguyên liệu đầu vào cho
chu trình tuần hoàn dinh dưỡng khoáng trong hệ sinh thái rừng.
14
Bố trí thí nghiệm
Muốn xác định khối lượng vật rơi rụng hiện có ta dùng vòng tròn bằng
sắt đường kính của vòng: 26 cm (diện tích thí nghiệm S= 0,05 m
2
). Đặt vòng
sát mặt đất và tiến hành thu toàn bộ vật rơi rụng trong vòng sắt.
Vật rơi rụng thu được đưa về phòng thí nghiệm sấy ở nhiệt độ = 60
0
c
đến trọng lượng không đổi, cân và tính ra được lượng tồn đọng trên mặt đất.
Trên mỗi trạng thái rừng bố trí 20 điểm thí nghiệm và phân bố đều trên
các ô tiêu chuẩn. Kết quả thu được ghi vào mẫu biểu 04:
Mẫu biểu 04: Biểu điều tra lượng vật rơi rụng hiện có
Trạng
thái rừng
Stt ôtc
Stt điểm thí
nghiệm
Khối lượng vrr hiện có (gam)
II
B
ôtc 1
1
2

ôtc 2
III

A1
ôtc 3
ôtc 4
III
A2
ôtc 5
ôtc 6
2. Điều tra phân bố độ dày tầng rơi rụng
Bố trí thí nghiệm:
Bố trí các tuyến điều tra.
Dưới mỗi loại rừng bố trí các tuyến điều tra, mỗi tuyến dài 50 m. Các
tuyến điều tra vuông góc với đường đồng mức. Trên mỗi tuyến đã xác lập, cứ
cách 1 m lấy 1 điểm. Xác định độ dày tầng rơi rụng tại mỗi điểm đó bằng
thước có khắc vạch đến mm để đo. Xác định tuyến trên diện tích điều tra và
theo thành phần của lượng rơi rụng.
Mỗi trạng thái rừng điều tra 150 điểm.
3. Khả năng hút nước của vật rơi rụng
a. Khả năng hút nước tự nhiên của vật rơi rụng
15
Chỉ tiêu này được xác định bằng phương pháp cân và sấy khô. Cân 100
gam vật rơi rụng ở trạng thái tự nhiên, sau đó đưa về phòng thí nghiệm sấy ở nhiệt
độ 60
0
c tới khối lượng không đổi và cân. Từ đó xác định được hàm lượng nước
chứa trong vật rơi rụng. Xác định chung cho cành lá, tạp chất vật rơi rụng. Mỗi
trạng thái rừng bố trí 20 mẫu thí nghiệm.
b. Khả năng hút nước tối đa của vật rơi rụng
Chỉ tiêu này được xác định bằng phương pháp cân và ngâm
nước. Lấy mẫu vật rơi rụng như mẫu vật rơi rụng để xác định độ ẩm tự nhiên
của vật rơi rụng hiện có. Sau khi sấy khô đem cân lấy 100 gam rồi ngâm nước

trong 10 giờ, vớt ra để ráo nước và cân tiếp được khối lượng m (gam), tiến
hành ngâm nước tới khi cân thấy khối lượng không đổi thì lượng nước tối đa
của vật rơi rụng là m - m
ban đầu
(gam). Chỉ tiêu này được xác định chung cho
cành, lá, tạp chất của vật rơi rụng. Mỗi trạng thái rừng bố trí 20 mẫu thí nghiệm
để xác định độ ẩm tối đa cho vật rơi rụng.
4. Động thái vật rơi rụng
a. Biến động thành phần và khối lượng vật rơi rụng.
Bố trí các điểm thí nghiệm xác định biến động thành phần và khối
lượng vật rơi rụng.
Trên mỗi ô tiêu chuẩn đã lập cho từng trạng thái rừng mỗi ô tiêu chuẩn
bố trí 6 ô dạng bản, mỗi ô có diện tích là 1m
2
theo mạng lưới hình chữ nhật.
Các ô tiêu chuẩn được bố trí như sau:
25 m
40 m
1m
1m
16
Tại các điểm đã bố trí các ô dạng bản đặt một lưới làm bằng cước (diện
tích lưới = 1 m
2
, S
mắt lưới
= 1,2 x 1,2 mm) để thu vật rơi rụng. Lưới đặt cách mặt
đất 30 cm. Cứ sau 10 ngày tiến hành thu mẫu 1 lần. Thu thập vật rơi rụng
trong vòng một tháng.
Vật rơi rụng thu được sẽ đưa về phòng thí nghiệm phân loại lá, cành và

sấy ở nhiệt độ 60
0
c cho đến khối lượng không đổi (khối lượng khô) cân và
tính ra được khối lượng khô của vật rơi rụng. Kết quả thu được ghi vào mẫu
biểu 05.
Mẫu biểu 05: Lượng vật rơi rụng theo thời gian
Trạng thái
rừng
ôtc
Stt điểm
thí
nghiệm
Khối lượng khô
Tổng
(gam)
Lần 1 Lần 2 Lần 3
1
2
…
b. Xác định khả năng phân giải của vật rơi rụng dưới tán rừng
Xác định lượng phân giải vật rơi rụng
Xác định lượng vật rơi rụng phân giải bằng cách: Dùng túi cước có mắt
lưới là 1 mm sau đó cân lấy 100 gam vật rơi rụng ở trạng thái tự nhiên trong
mỗi ô tiêu chuẩn cho vào túi và để lên chỗ đất rừng đã dọn sạch vật rơi rụng.
Mỗi ô tiêu chuẩn bố trí 5 túi thí nghiệm. Cứ sau 10 ngày ta xác định lượng
phân hủy một lần: Bằng cách cân lượng vật rơi rụng còn lại. Sau đó lấy lượng
ban đầu trừ đi lượng vật rơi rụng còn lại ta sẽ được vật lượng vật rơi rụng đã
phân hủy. Sau đó tính lượng phân hủy trung bình cho 1 ha trong một tuần và
trong cả thời gian nghiên cứu. Kết quả ghi vào biểu 06.
17

Mẫu biểu 06: Lượng vật rơi rụng phân hủy
Trạng
thái
Stt ô
tiêu
chuẩn
Stt
điểm
thí
nghiệm
M
0
(gam)
M
1
(gam)
M
2
(gam)
M
3
(gam)
M
pg
(gam)
T
TB
II
B
1

1 100
2 100

2
III
A1
3
4
III
A2
5
6
Trong đó:
M
o
: Khối lượng ban đầu của vật rơi rụng ở các ô tiêu chuẩn
M
1
: Khối lượng của vật rơi rụng còn lại sau 10 ngày ở các ô tiêu chuẩn
M
2
: Khối lượng của vật rơi rụng còn lại sau 20 ngày ở các ô tiêu chuẩn
M
3
: Khối lượng của vật rơi rụng còn lại sau 30 ngày ở các ô tiêu chuẩn
M
pg
: Khối lượng phân giải của vật rơi rụng sau 30 ngày ở các ô tiêu
chuẩn
T

TB
: Tốc độ phân giải trung bình của vật rơi rụng trong thời gian thí
nghiệm.
2.5.2.2.4. Quan hệ giữa lượng vật rơi rụng với một số chỉ tiêu sinh
trưởng của lâm phần.
Căn cứ vào lượng vật rơi rụng hiện có với các chỉ tiêu sinh trưởng của
lâm phần. Tiến hành xây dựng mối quan hệ giữa lượng vật rơi rụng với một
số chỉ tiêu sinh trưởng của cây rừng ở 12 ô thứ cấp, mỗi ô có diện tích là 1 m
2
theo mạng lưới hình chữ nhật đã được bố trí ở thí nghiệm 2.5.2.2.3 - 5. Tiến
hành lựa chọn chỉ tiêu phù hợp để lập phương trình tương quan cho từng
18
trạng thái rừng làm căn cứ dự đoán lượng vật rơi rụng dưới tán rừng. Kết quả
ghi vào biểu 07:
Mẫu biểu 07: Biểu xác định các chỉ tiêu lập tương quan giữa khả năng tạo
vật rơi rụng của rừng và một số đại lượng sinh trưởng tầng cây cao
ÔTC ôdb
Các chỉ tiêu sinh trưởng
VRR
D
1.3
H
vn
D
Tán



2.5.2.2.5. Đề xuất một số giải pháp quản lý vật rơi rụng.
Trên cơ sở điều tra tầng cây cao và lượng vật rơi rụng từ đó đưa ra

một số giải pháp tác động quản lý và nâng cao lượng vật rơi rụng cho trạng
thái rừng.
2.5.2.3. Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp
a. Dựa trên số liệu thu thập được từ các thí nghiệm:
- Xử lý số liệu bằng phần mềm excel dựa trên các tiêu chuẩn thống kê
phù hợp.
- Các đặc trưng cần tính:
- Số trung bình mẫu:
∑
∑
=
=
=
1
1
.
i
i
i
ii
f
fX
X
- Sai tiêu chuẩn (S):
1
Qx
S
n
=
−

trong đó
∑
∑
=
=






−=
k
i
k
i
i
j
n
xfi
xfiQx
1
2
1
2
.
.
- Hệ số biến động (S%):
% 100
S

S
X
= ×
- Tiến hành kiểm tra sự sai khác các chỉ tiêu: Thành phần và khối lượng
vật rơi rụng hiện có, khả năng hút và giữ nước và động thái vật rơi rụng giữa
các ô tiêu chuẩn của cùng trạng thái rừng với nhau bằng tiêu chuẩn U của
19
Mann - Whitney để tiến hành gộp hoặc không gộp số liệu thu thập được giữa
các ô tiêu chuẩn.
- Với tiêu chuẩn này việc kiểm tra sự thuần nhất của hai mẫu dựa vào
phương pháp xếp hạng các trị số quan sát của hai mẫu. Vì vậy, người ta cũng
không cần biết về quy luật phân bố của hai tổng thể với những tham số của nó
nên gọi là phương pháp phi tham số. Khi so sánh hai mẫu độc lập bằng
phương pháp này cũng hàm ý là ta đã so sánh và kiểm tra cùng một lúc dạng
phân bố và tham số của nó. Cho nên giả thuyết trong trường hợp này thường
đặt:
H
o
: F(x) = F(y)
H
1
: F(x)
≠
F(y)
Để tính được theo tiêu chuẩn U của Mann - Whitney trước tiên cần tính
các yếu tố:
1
2
)1(
.

11
211
R
nn
nnU
−
+
+=

2
2
)1(
.
22
212
R
nn
nnU
−
+
+=
Khi n
1
và n
2
đủ lớn (n
1
≥ 10, n
2
≥ 10). Như vậy việc kiểm tra giả thuyết

H
0
có thể thực hiện bằng công thức sau:
( )
12
1
2
2121
21
1
++
−
=
nnnn
nn
U
U

Nếu
U
> 1.96 giả thuyết H
0
bị bác bỏ. Hai mẫu quan sát được rút từ
hai tổng thể khác nhau. Trường hợp ngược lại ta chấp nhận giả thuyết.
Quy trình phân tích SPSS như sau:
QT3.2 (SPSS)
1. Analyze\ Nonparametric tests\ 2 Independent samples
2. Trong hộp thoại 2 Independent samples đưa biến lượng vào Test
variable và biến tính vào Grouping variable
20