Tiểu luận nghiên cứu đặc điểm tích lũy, phân hủy và vai trò thủy văn của vật rơi rụng ở rừng phòng hộ đầu nguồn hồ thủy điện tỉnh hòa bình

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Tích lũy và phân hủy vật rơi rụng (VRR) là một trong những hiện tƣợng quan
trọng của quá trình tuần hoàn vật chất và lƣu động năng lƣợng cũng nhƣ của quá
trình thủy văn cơ bản của hệ sinh thái rừng.
Dƣới góc độ sinh thái, sự vận hành của dòng năng lƣợng đi qua hệ sinh thái có
thể đƣợc phản ánh tốt qua đặc điểm tích lũy và phân hủy vật chất hữu cơ thực vật
thông qua chuỗi chăn nuôi hay chuỗi phế thải. Theo Crockford và Richardson
(2000) [66], quá trình phân hủy VRR là một phần quan trọng của chu trình sinh địa
hóa trong hệ sinh thái rừng, qua đó những chất dinh dƣỡng đƣợc tái quay vòng và
đóng vai trò quan trọng đối với sự hình thành vật chất hữu cơ trong đất. Nó thể hiện
khả năng hoàn trả chất dinh dƣỡng cho đất của hệ sinh thái rừng.
Dƣới góc độ thủy văn, VRR đƣợc xem là một mắt xích quan trọng, là tầng thứ
ba thể hiện hiệu ứng thủy văn rừng. Tuy nhiên, những nghiên cứu về đặc điểm VRR
và vai trò thủy văn của nó ở rừng phòng hộ tại Việt Nam còn hạn chế, nên chƣa đủ
cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc xác định vai trò sinh thái và thủy văn của nó
cũng nhƣ cho việc quản lý có hiệu quả VRR dƣới tán rừng. Thực tế cho thấy, khả
năng giữ nƣớc và bảo vệ đất, hạn chế xói mòn - một trong những chức năng quan
trọng của rừng phòng hộ đầu nguồn, có liên hệ chặt với thảm thực vật (TTV) rừng,
với sự phát sinh và phát triển của TTV rừng. Vì vậy, nghiên cứu về đặc điểm tích
lũy và phân hủy vật chất hữu cơ thực vật của rừng phòng hộ đầu nguồn cần đƣợc
gắn liền với nghiên cứu đặc điểm thủy văn của vật chất hữu cơ.
Mặc dù vậy, việc nghiên cứu đặc điểm tích lũy và phân hủy vật chất hữu cơ
thực vật và vai trò thủy văn của VRR ở vùng phòng hộ đầu nguồn hồ thủy điện tỉnh
Hòa Bình còn rất hạn chế và chƣa đƣợc hệ thống. Thực tế này đã làm giảm hiệu quả
quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn theo hƣớng phát huy chức năng giữ nƣớc, bảo vệ
đất cũng nhƣ cho việc xác định giải pháp phục hồi sinh khối của hệ sinh thái rừng.
Để góp phần giải quyết vấn đề nêu trên, việc thực hiện đề tài luận án "Nghiên
cứu đặc điểm tích lũy, phân hủy và vai trò thủy văn của vật rơi rụng ở rừng phòng

hộ đầu nguồn hồ thủy điện tỉnh Hòa Bình" là rất cần thiết và có ý nghĩa lớn.


2

2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Về lý luận
Xác định đƣợc đặc điểm tích lũy, phân hủy và vai trò thủy văn của VRR ở
rừng phòng hộ đầu nguồn hồ thủy điện tỉnh Hòa Bình.
2.2. Về thực tiễn
Dự báo đƣợc khối lƣợng VRR tích lũy, tồn dƣ và phân hủy ở rừng phòng hộ
đầu nguồn cũng nhƣ lƣợng nƣớc giữ tối đa và hữu hiệu bởi vật rơi rụng.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Về nội dung nghiên cứu
+ Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số chỉ tiêu phản ánh đặc điểm tích lũy,
phân hủy và vai trò thủy văn của VRR ở rừng phòng hộ đầu nguồn hồ thủy điện tỉnh
Hòa Bình.
+ Đề tài chỉ dự báo một số đặc trƣng quan trọng của VRR ở rừng phòng hộ
đầu nguồn là rừng tự nhiên.
- Về địa điểm nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là 3 nhóm TTV có diện tích lớn ở vùng hồ
thủy điện tỉnh Hòa Bình, gồm: (i) Đất không có rừng: trảng cỏ, cây bụi; (ii) rừng
trồng: Keo tai tƣợng, Luồng; (iii) rừng tự nhiên: rừng tự nhiên nghèo, rừng tự nhiên
trung bình, rừng tự nhiên giàu (Theo Thông tƣ số 34/2009/TT-BNNPTNT ngày 10
tháng 6 năm 2009 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quy định tiêu chí
xác định và phân loại rừng [1]). Tổng số có 6 trạng thái thảm thực vật đã đƣợc
nghiên cứu.
Địa điểm: huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình.
Thời gian thu thập số liệu ngoại nghiệp: 2011- 2014.
4. Những đóng góp mới của luận án

- Đặc điểm tích lũy, phân hủy và vai trò thủy văn của VRR dƣới một số trạng
thái TTV rừng ở vùng phòng hộ đầu nguồn hồ thủy điện tỉnh Hòa Bình đã đƣợc
nghiên cứu khá toàn diện, làm cơ sở cho việc xác định đóng góp của VRR đối với
vai trò thủy văn của hệ sinh thái rừng.
- Việc dự báo lƣợng VRR bổ sung, tồn dƣ, phân hủy có ý nghĩa trong công tác
điều tra rừng, làm cơ sở xác định nhanh vai trò thủy văn của VRR trong rừng phòng


3

hộ đầu nguồn là rừng tự nhiên, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý rừng phòng hộ
đầu nguồn ở khu vực nghiên cứu.
5. Bố cục của luận án
Phần mở đầu: Luận giải sự cần thiết của luận án, mục đích nghiên cứu, ý
nghĩa lý luận và thực tiễn của luận án.
Chƣơng 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu.
Chƣơng 2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu.
Chƣơng 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.
Kết luận, tồn tại, khuyến nghị: các kết luận rút ra từ kết quả nghiên cứu, nêu
những hạn chế, tồn tại của luận án và các khuyến nghị về ứng dụng những kết quả
nghiên cứu đã thu đƣợc và đề xuất hƣớng nghiên cứu tiếp theo nhằm khắc phục
những tồn tại.


4

Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Vật rơi rụng đƣợc các nhà sinh thái học đánh giá là một mắt xích quan trọng
của quá trình lƣu động và tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái rừng. VRR đƣợc

định nghĩa: là lượng cành, lá khô, hoa, quả, thân cây chết hàng năm rơi rụng xuống
đất rừng. Nói cách khác, VRR là lớp xác thực vật như lá, cành, hoa, quả, v.v… rơi
xuống mặt đất tạo thành lớp thảm dưới tán cây và bị phân hủy ở các mức độ khác
nhau.
Đặc điểm tích lũy của VRR đƣợc hiểu là sự tăng thêm của lớp thảm mục trong
chu trình sinh học của hệ sinh thái rừng. Tỷ lệ thay đổi về khối lƣợng của lƣợng
VRR bổ sung và lƣợng VRR phân hủy phụ thuộc vào nguồn cung và sự chuyển hóa
sau này của thảm mục.
Đặc điểm phân hủy của VRR đƣợc hiểu là sự chuyển hóa lớp thảm mục thành
mùn. Lƣợng sinh khối của lớp thảm mục cung cấp phần lớn chất hữu cơ và dinh
dƣỡng khoáng cho đất, chúng đóng vai trò quan trong trong quá trình hình thành đất
và trong các chu trình tuần hoàn vật chất của hệ thống “đất rừng - thực vật rừng đất rừng”.
Trong khi vai trò thủy văn của VRR đƣợc hiểu là khả năng giữ nƣớc, điều tiết
nguồn nƣớc và bảo vệ đất. VRR có tác dụng điều hòa nhiệt độ đất rừng, giữ ẩm,
điều hòa nguồn nƣớc, ngăn chặn dòng chảy trên mặt đất, giúp cho đất rừng thấm
nƣớc tốt hơn, giảm lƣợng bốc hơi mặt đất, ngăn ngừa xói mòn đất, làm tiêu giảm,
phân tán lƣợng nƣớc chảy trên bề mặt, hạn chế khả năng hình thành, duy trì của lũ
lụt đầu nguồn, hạn chế bồi lắng bùn đất ở các lòng sông, lòng hồ, gây khó khăn cho
phát triển và giảm tuổi thọ các công trình thủy điện, ... Do ý nghĩa quan trọng đối
với phát triển của rừng, nên việc duy trì VRR ở rừng nhiệt đới là rất cần thiết.
1.1. Ở ngoài nƣớc
1.1.1. Nghiên cứu về đặc điểm tích lũy và phân hủy chất hữu cơ
Về phƣơng pháp nghiên cứu khả năng tích lũy và phân hủy vật chất hữu cơ
thực vật, từ năm 1840 trở về trƣớc, các tác giả đã đi sâu vào lĩnh vực sinh lý thực


5

vật, đặc biệt là nghiên cứu vai trò và hoạt động của diệp lục trong quá trình quang
hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dƣới tác động của các nhân tố tự nhiên nhƣ:

đất, nƣớc, không khí và năng lƣợng ánh sáng mặt trời.
Sang thế kỷ XIX, nhờ áp dụng các thành tựu khoa học nhƣ hoá phân tích, hoá
thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các
nhà khoa học đã thu đƣợc những thành tựu đáng kể. Một số tác giả đã tổng kết quá
trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công trình nghiên cứu của
mình nhƣ: Riley, G. A. (1944) [92], Steemann N. E. (1954) [95], Fleming, R. H. et
al. (1957) [70].
Sự tích lũy VRR đƣợc mô tả và kiểm chứng dựa trên cơ sở của mô hình toán
học đơn giản của Olson J. S. (1963) [89]. Tác giả đã đƣa ra những giả định nhƣ sau:
Giả sử B là sinh khối hoặc khối lƣợng của vật chất hữu cơ; Bss là sinh khối hoặc
khối lƣợng của vật chất hữu cơ hiện tại trong điều kiện trạng thái ổn định; P là năng
suất (đầu vào của hệ thống); k là cƣờng độ phân hủy. Lúc này tỷ lệ thay đổi của sinh
khối trong hệ thống ở một số khoảng thời gian rời rạc (t), (giả sử một ngày hoặc
B
năm) đƣợc thể hiện là:  t = Đầu vào - thất thoát (đối với khoảng thời gian đó).

Nếu năng suất vẫn không đổi, thì tỷ lệ tức thời của sự thay đổi khối lƣợng (tỷ lệ khi
∆B bị giới hạn và ∆t bằng không) là:
B
 t = P - kB

(1.1)

Mặt khác dƣới điều kiện trạng thái ổn định theo đó năng suất (hay đầu vào của
hệ thống) phải bằng lƣợng thất thoát, ta có: P = k Bss. Nếu những giả định trên hợp
lệ và hai trong số các thông số này có thể đƣợc điều tra thì sau đó có thể tính toán
đƣợc thông số thứ ba. Nếu có thể thì tất cả các giá trị đầu vào của hệ thống và tỷ lệ
phân hủy nên đƣợc đo đếm xác định độc lập.
Cùng với sự ra đời của chƣơng trình sinh học quốc tế (International Biological
Program) "IBP" (1964), Lieth, H. (1964) [83] cũng đã thể hiện năng suất trên toàn

thế giới bằng bản đồ năng suất, những vấn đề này đã tác động mạnh mẽ tới việc


6

nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối
tƣợng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mƣa thƣờng xanh.
Trong vòng chu chuyển dinh dƣỡng, năng lƣợng ánh sáng mặt trời là nguồn
năng lƣợng khởi đầu từ bên ngoài vào hệ sinh thái. Tiếp nhận ánh sáng mặt trời
cùng các vật chất vô cơ khác để sản xuất chất hữu cơ là thực vật màu xanh chứa
diệp lục (ngoài các sinh vật quang hợp và vi sinh vật hóa tổng hợp thì thực vật đóng
vai trò chủ yếu nhất). Tầm quan trọng của thực vật màu xanh chứa diệp lục là tổng
hợp đƣợc chất hữu cơ phức tạp từ các chất vô cơ đơn giản để nuôi dƣỡng sự sống mà
các sinh vật tiêu thụ và các sinh vật phân hủy không thể thực hiện đƣợc. Do đó quá
trình tích lũy và phân hủy vật chất hữu cơ đƣợc mô tả rõ nhất thông qua vòng chu
chuyển dinh dƣỡng của hệ sinh thái rừng (Greig Smith P., Butterworth, 1964) [74].
Theo Odum, nếu chỉ có tích lũy mà không có quá trình phân hủy chất hữu cơ,
thì trái đất của chúng ta đã trở thành bãi rác (Odum, 1975) [87]. Trong quá trình
phân hủy, các sinh vật phân hủy đóng vai trò rất quan trọng. Chất hữu cơ bị phân
hủy gồm các VRR, xác chết và các chất bài tiết của động vật, thực vật, rễ cây.
Chúng đƣợc chuyển hóa thành mùn, thông qua quá trình khoáng hóa, mùn lại đƣợc
chuyển hóa thành các chất dinh dƣỡng khoáng ở dạng dễ tiêu để cung cấp cho thực
vật và làm biến đổi tính chất vật lý, hóa học đất.
Bên cạnh đó sự tích lũy và phân hủy vật chất hữu cơ thực vật cũng chịu ảnh
hƣởng lớn của môi trƣờng tự nhiên nhƣ: Thời tiết, địa hình, thổ nhƣỡng và các tác
động của con ngƣời. Tốc độ phân hủy VRR trên bề mặt rừng nhiệt đới diễn ra
nhanh hơn 10 lần so với rừng ôn đới. Hệ số tốc độ phân hủy VRR (k, năm) ở rừng
tự nhiên nhiệt đới là 0,3 - 5,3, ở rừng trồng nhiệt đới là 0,11 - 2,0; ở rừng ôn đới là
0,19 - 0,68 (rừng Eucalyptus, Australia) (R. Leuning, P. M. Attiwill, 1978) [82].
Nhóm bọ nhảy sống chủ yếu ở tầng thảm và lớp bề mặt của hệ sinh thái đất.

Thức ăn của chúng rất đa dạng nhƣ: mô lá đang bị phân hủy, xác hữu cơ, vi khuẩn
và nấm… Chúng có mối liên hệ dinh dƣỡng với hệ vi sinh vật phân hủy xenlulô, do
đó, chúng có ảnh hƣởng lớn tới quá trình phân hủy xác hữu cơ. Nghiên cứu về
nhóm này một số tác giả (Tanner E. V. J., 1981) [97], (Wardle D. A., P. Lavelle,


7

1997) [100] cho thấy nhóm bọ nhảy có vai trò tham gia tích cực trong quá trình
phân hủy thảm mục.
Vòng tuần hoàn vật chất và dinh dƣỡng bao gồm một chuỗi mắt xích có mối
quan hệ chặt chẽ với nhau từ quá trình quang hợp, phân phối các bon, sự thu nhận,
mất đi chất dinh dƣỡng và quá trình phân hủy các phần sinh khối đã đƣợc tạo ra
(Cole và Rapp, 1981) [65].
Vật rơi rụng khi tiếp xúc với mặt đất thì quá trình phân hủy đã diễn ra, nó giải
phóng những chất dinh dƣỡng cơ bản thiết yếu. Qua đó các tác giả đã nhận định đây
là một quá trình rất quan trọng cho việc điều hoà vòng tuần hoàn các bon (C) và
dinh dƣỡng (Schimel J. P., M. K. Firestone, K. Killham, 1984) [94].
Để có thể hiểu và giải thích đƣợc sự khác nhau về mô hình tuần hoàn vật chất,
các chất dinh dƣỡng và giải thích tại sao các quần hệ lại phát triển khác nhau cần có
những nghiên cứu về vòng tuần hoàn vật chất và dinh dƣỡng. Qua đó cho thấy vòng
tuần hoàn vật chất và dinh dƣỡng đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa chức
năng và sự phát triển của các hệ sinh thái rừng (Waring và Schlesinger, 1985 [101]).
Trên bề mặt đất rừng chỉ che phủ 21% diện tích, nhƣng sinh khối thực vật của
nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn và lƣợng tăng trƣởng
hàng năm chiếm 37%. Chính vì vậy hiện nay một số nghiên cứu đã tập trung hƣớng
vào các nhân tố có ảnh hƣởng đến quá trình tích lũy của lớp TTV rừng (Pastor và
Post, 1986) [90]; (Ceulemans và Saugier, 1991) [64].
Khi nghiên cứu về khả năng tích lũy và phân hủy chất hữu cơ thực vật, một
loạt khái niệm, thuật ngữ đã đƣợc làm rõ nhƣ: tổng sản lƣợng, sản lƣợng, sản lƣợng

thuần, sản lƣợng sơ cấp, năng suất, năng suất sinh học, năng suất kinh tế, năng suất
tiềm tàng của thực vật rừng, năng suất sinh thái, tốc độ và hiệu suất quang hợp, tốc
độ phân hủy.... Một trong những chỉ tiêu phản ánh khả năng tích lũy chất hữu cơ
thực vật là chỉ số diện tích lá (Leaf Area Index - LAI), đây là một trong những chỉ
tiêu phản ánh đầu vào của quá trình phân hủy là VRR. Theo Kimmins, J. P. (1998)
[79], việc định lƣợng những chỉ tiêu này là rất quan trọng khi nghiên cứu về tích lũy
và phân hủy chất hữu cơ của rừng.


8

Phần lớn các hệ sinh thái rừng nhu cầu hàng năm là tái sử dụng các chất dinh
dƣỡng đƣợc giải phóng từ sự phân hủy vật chất hữu cơ (Sundarapandian S. M., P. S.
Swamy, 1999) [96]. Trong các hệ sinh thái rừng tự nhiên, ngƣời ta ƣớc tính tổng
lƣợng rơi rụng và đào thải trong cả quá trình đời sống của quần thụ là 90 - 99% tổng
lƣợng tăng trƣởng của chúng. Trong đó lớn nhất là lá cây (đào thải 100%), tiếp đến
là cành, rễ và cuối cùng là thân cây. Lƣợng VRR trên bề mặt rừng cũng thay đổi tùy
thuộc vào vị trí địa lý của hệ sinh thái. Nói chung, phần sinh khối chứa trong thành
phần VRR của rừng ôn đới lớn hơn rừng nhiệt đới (rừng lá kim ôn đới lƣợng VRR
khoảng 1 - 500 tấn/ha; rừng nhiệt đới lƣợng VRR khoảng 5 - 100 tấn/ha). Lƣợng
VRR nhiều hay ít còn phụ thuộc vào cấu trúc của rừng (mật độ, thành phần loài,
tuổi cây …), điều kiện khí hậu trong năm và độ phì đất. Lƣợng VRR thay đổi mạnh
theo mùa. Ở vùng ôn đới và các vĩ độ cao, cây có thời gian sinh trƣởng ngắn, lá cây
thƣờng rụng vào mùa không khí lạnh (Thu - Đông) còn ở vùng nhiệt đới, cây có
thời gian sinh trƣởng hầu nhƣ quanh năm lên lá cây thƣờng xanh, lá rụng trải đều
trong năm. Theo Kimmins, J. P. (1998) [79], lƣợng VRR dƣới mặt đất ƣớc tính
khoảng 13,7 tấn/ha (lập địa tốt) đến 7,3 tấn/ha (lập địa nghèo). Chính vì vậy lƣợng
VRR dƣới mặt đất rất lớn vì phần rễ cây chiếm 30% sinh khối của cây. Tuy nhiên,
việc đo đạc lƣợng VRR này là rất khó và có độ chính xác chƣa cao.
Một số tác giả đã xác định đƣợc VRR từ các ODB hay bẫy lƣới ni lông, thời

gian thu thập số liệu theo tuần hay một tháng hai lần hay hàng tháng. Tuy nhiên
thiết bị và phƣơng pháp nghiên cứu còn hạn chế. Điển hình nhƣ một số tác giả:
Tại Malaysia, Burghouts T. B. A., N. M. Van Straalen, L. A. Bruijnzeel
(1998) [62] khi nghiên cứu tại rừng mƣa nhiệt đới đã sử dụng các bẫy VRR đƣợc
làm bằng lƣới ni lông diện tích 0,7 m2, kích thƣớc mắt lƣới 1 x 1 mm và đƣợc gắn
cố định trên bốn cột nhựa, đặt cách mặt đất 50 cm để thu thập lƣợng VRR theo tuần.
Phƣơng pháp này của tác giả có nhƣợc điểm là chỉ áp dụng ở nơi địa hình thuận lợi
vì thời gian thu thập khá gần nhau.
Khi nghiên cứu về rừng nhiệt đới thƣờng xanh vùng khô hạn ở phía Nam Ấn
Độ, Arul Pragasan và Parthasarathy (2005) [57] đã xác định đƣợc VRR từ các
ODB. Tác giả đã loại bỏ tất cả các lớp thảm mục trên đất rừng trong phạm vi 0,5 x
0,5 m, các lớp này đƣợc xác định bằng cách xếp các viên sỏi và đá sẵn có, để tạo
điều kiện thuận lợi cho thu thập mẫu hàng tháng trong vòng một năm sau đó.


9

Phƣơng pháp này của tác giả có nhƣợc điểm là việc đánh dấu các ODB bằng vật
liệu có sẵn (nhƣ sỏi, đá….) dễ bị tác động từ các yếu tố ngoại cảnh nhƣ sự di
chuyển của con ngƣời, động vật… làm sai lệch vị trí của ODB.
Đến năm 2006, cũng tại Sabah, Malaysia, Dent và cộng sự (2006) [68] khi tiến
hành nghiên cứu rừng mƣa nhiệt đới đã sử dụng 21 bẫy VRR tại các OTC đại diện
cho mỗi sinh cảnh. Các bẫy này đƣợc làm bằng ống nhựa gắn thành khung vuông
kích thƣớc 1 x 1 m có gắn lƣới ni lông (mắt lƣới 2 x 2 mm), đặt cách mặt đất 40 cm.
Các tác giả đã tiến hành thu VRR hai lần trong một tháng.
Đối với rừng nửa rụng lá nhiệt đới, Sanches và cộng sự (2008) [93] khi nghiên
cứu về động thái VRR đã sử dụng bẫy đƣợc làm bằng gỗ gắn thành khung có diện
tích 1 m2 có gắn lƣới ni lông. Tiến hành thu thập VRR hàng tháng, sau đó đem về
rửa bằng nƣớc sạch và phân loại thành lá, cành và cơ quan sinh sản (hoa và quả),
sau đó sấy khô và xác định khối lƣợng. VRR đƣợc tính bằng khối lƣợng khô trên

một đơn vị diện tích trong một tháng (tấn/ha/năm).
1.1.2. Nghiên cứu về vai trò thủy văn của VRR
Đối với rừng phòng hộ đầu nguồn, đa số các nghiên cứu cho thấy, sự tích lũy
sinh khối của TTV là cơ chế chủ yếu cho việc phát huy chức năng giữ nƣớc và bảo vệ
đất của TTV rừng. Tầng cây cao, cây bụi thảm tƣơi, VRR trong rừng cũng có vai trò
rất lớn trong việc giữ nƣớc và hạn chế xói mòn đất (Wischmeier W. H., 1978) [103].
Rừng là một hiện tƣợng địa lý và là một hiện tƣợng lịch sử, vì vậy những hiện
tƣợng diễn ra trong tuần hoàn thuỷ văn rừng cũng không ngừng thay đổi theo không
gian và thời gian (Mêlêkhốp, 1980 [28]; C. B. Bê lốp, 1982 [2]; Burton V., Barnes
et al., 1998 [63] - dẫn theo Phạm Văn Điển và cộng sự (2011) [17]). Vấn đề ở chỗ,
xuất phát từ không gian và thời gian khác nhau để nghiên cứu tìm hiểu bản chất,
phát hiện quy luật và mô phỏng tuần hoàn thuỷ văn rừng bằng những công cụ nhất
định, qua đó giúp cho việc giải thích cơ chế tuần hoàn thuỷ văn và dự báo các thành
phần cân bằng nƣớc của rừng cho những không gian và thời gian khác với độ tin
cậy nhất định. Bằng các thí nghiệm trong phòng, Ellison (Hudson N., 1981 [24])
thấy rằng các loại đất khác nhau có biểu hiện khác nhau trong các pha của xói mòn
đất do nƣớc. Ellison là ngƣời đầu tiên phát hiện ra vai trò của lớp phủ thực vật trong


10

việc hạn chế xói mòn đất và vai trò cực kỳ quan trọng của hạt mƣa rơi đối với xói
mòn. Phát hiện của Ellison đã mở ra một phƣơng hƣớng mới trong nghiên cứu xói
mòn đất, đã làm thay đổi quan điểm nghiên cứu về xói mòn và khẳng định khả năng
bảo vệ đất của lớp TTV. Nó đã mở ra phƣơng hƣớng sử dụng cấu trúc TTV trong
các biện pháp chống xói mòn nhằm bảo vệ độ phì của đất. Các nghiên cứu xói mòn
bắt đầu chuyển sang nghiên cứu định lƣợng, xác định cơ chế xói mòn, tìm công
thức toán học để mô phỏng quá trình xói mòn. Nhờ các phƣơng tiện hiện đại ngƣời
ta đã tiến hành nghiên cứu xói mòn không chỉ trong điều kiện tự nhiên mà cả trong
điều kiện nhân tạo (mƣa nhân tạo, độ dốc nhân tạo, độ che phủ nhân tạo). Các nhà

nghiên cứu nổi tiếng trong giai đoạn này là: Zakharop P. X., 1981 [56], Wischmeier
W. H., 1978 [103], Kirkby M. J. và Chorley, 1967 [80]....
Rừng có thể điều tiết lƣợng nƣớc chảy men thân cây (Bruijnzeel L. A., 1990)
[59]. Nhờ đó, rừng có thể giữ nƣớc trên tán (Vƣơng Lễ Tiên và Lý Á Quang, 1991)
[48]. Kết quả nghiên cứu của G. Fiebiger (1993) [73] xác nhận rằng, nguy cơ xói
mòn đất dƣới tầng cây gỗ có thể tăng lên do giọt mƣa dƣới tán rừng có kích thƣớc
lớn hơn. Những loài cây có phiến lá to (nhƣ lá tếch - Tectona grandis) thƣờng tạo ra
các giọt nƣớc ngƣng đọng với kích thƣớc lớn, nên khi rơi từ tán lá trên cao xuống sẽ
có sức công phá bề mặt đất lớn hơn so với sức công phá của giọt mƣa tự nhiên trên
đất trống. Loài Anthocephalus chinensis với phiến lá to và tầng tán cao 10 m lại tạo
nên những hạt nƣớc rơi có năng lƣợng gây xói mòn bằng 147% so với năng lƣợng
của hạt mƣa rơi tự nhiên. Loài Albizzia falcataria với tầng tán cao 20 m so với mặt
đất tạo ra giọt mƣa có năng lƣợng gây xói mòn bằng 102% so với năng lƣợng của
giọt mƣa ở nơi trống. (G. Fiebiger, 1993) [73]. Vì vậy, một trong những tiêu chí
chọn loại cây trồng rừng phòng hộ đầu nguồn ở vùng nhiệt đới là chọn cây có tán lá
dày, rậm, nhƣng phiến lá phải nhỏ, càng nhỏ càng tốt.
Những nghiên cứu khác cho thấy rằng, cây bụi, thảm tƣơi và VRR có vai trò
rất lớn trong việc hạn chế xói mòn đất. Nếu chúng bị phá trụi hoặc bị lấy đi khỏi đất
rừng thì tác dụng hạn chế xói mòn đất của rừng sẽ giảm. FAO (1994a, 1994b) [54,
55] đã tổng kết nhiều tài liệu nghiên cứu về xói mòn đất dƣới các loại rừng và các


11

kiểu sử dụng đất khác nhau và đã chỉ ra rằng, quá trình tích lũy sinh khối là cơ chế
sinh vật học chủ yếu để khống chế xói mòn đất.
VRR có khả năng ngăn giữ nƣớc tƣơng đối lớn, nên có tác dụng bổ sung nƣớc
cho đất và cung cấp nƣớc cho thực vật (Vu Chí Dân & Vƣơng Lễ Tiên, 2001) [8].
Ngoài ra, do VRR có những lỗ hổng lớn và nhiều hơn so với đất, nên lƣợng nƣớc
ngăn giữ lại bởi VRR dễ dàng bốc hơi đi. Những nghiên cứu của Black và Kelliher

(1989) (dẫn theo Vu Chí Dân & Vƣơng Lễ Tiên (2001) [8] cho thấy rằng, lƣợng
nƣớc bốc hơi từ VRR của các kiểu rừng khác nhau chiếm khoảng 3 - 21% tổng
lƣợng nƣớc bốc hơi trên mặt đất rừng. Sự hút, giữ nƣớc của VRR còn có ý nghĩa
quan trọng về mặt cung cấp chất dinh dƣỡng cho TTV rừng. Những nghiên cứu của
Tietema và cộng sự (1992) (dẫn theo Vu Chí Dân & Vƣơng Lễ Tiên, 2001) [8] cho
thấy, tốc độ nitrat hóa và tốc độ khoáng hóa của thảm mục phụ thuộc vào hàm
lƣợng nƣớc của nó. Schaap và Bouten (1997) (dẫn theo Vu Chí Dân và Vƣơng Lễ
Tiên (2001) [8] sử dụng thiết bị đo lƣờng lysimeter (thẩm kế) để xác định lƣợng
nƣớc bốc hơi của VRR, đồng thời dùng phƣơng trình Penman - Monteith để mô
phỏng tốc độ bốc hơi nƣớc của VRR và sự khác biệt của nhiệt độ không khí trên bề
mặt của nó đến độ cao 01 mét, đã thu đƣợc kết quả tƣơng đối tốt.
1.2. Ở trong nƣớc
1.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm tích lũy và phân hủy chất hữu cơ
Phạm Ngọc Hƣng, năm 1988 đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa các yếu tố
khí tƣợng đến độ ẩm của VRR [23]. Tác giả đã xác định đƣợc độ ẩm tuyệt đối của
VRR vào thời điểm 13 giờ hàng ngày từ các ODB, đồng thời đo nhiệt độ không khí,
cƣờng độ ánh sáng, lƣợng mƣa, độ ẩm đất từng ngày, mẫu VRR đƣợc đem về
phòng sấy khô rồi cân lấy khối lƣợng. Nghiên cứu của tác giả đã cho thấy: Độ ẩm
VRR dƣới tán rừng là một yếu tố chịu tác động tổng hợp của các nhân tố khí tƣợng,
khi yếu tố khí tƣợng tác động đồng thời tăng thì mức độ quan hệ cũng tăng, nhƣng
tác giả chƣa xác định mối quan hệ giữa độ tàn che của cây cao và cây bụi với độ ẩm
của VRR dƣới tán rừng, đây có thể coi là một tồn tại lớn cần đƣợc giải quyết.
Kết quả theo dõi động thái thảm mục Bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre) từ 310 tuổi ở Vùng Đông Bắc, Bắc Bộ, Hoàng Xuân Tý (1988) [50] nhận xét: Thảm


12

mục đạt cao nhất là ở năm thứ 6 (5,42 tấn/ha/năm) và sau đó giảm dần. Trị số thảm
mục bình quân là 4,39 kg/ha/n. So với các rừng trồng khác nhƣ: Mỡ, Lim, Tre, Diễn
trong cùng khu vực, lƣợng thảm mục Bồ đề chỉ bằng 54 -60% còn so với rừng tự

nhiên chỉ bằng 44%. Đối với thảm mục ở rừng Bồ đề mọc xen Nứa thì lƣợng thảm
mục của Nứa thƣờng lớn hơn. Cƣờng độ phân hủy thảm mục Bồ đề diễn ra rất
nhanh. Sau 8 tuần, trọng lƣợng mẫu còn 50% và sau 14 tuần chỉ còn 20%. Trung
bình tốc độ phân hủy thảm mục đạt từ 1 – 1,1%. Tác giả đã xác định hệ số K=
Thảm mục tồn dƣ/Tổng lƣợng rơi rụng hàng năm. Hệ số này ở Bồ đề là 0,13.
Tại vùng Trung du Vĩnh Phú, Hà Văn Tuế (1993) [53] đã nghiên cứu về năng
suất của một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy. Qua kết quả nghiên cứu đã
đƣa ra năng suất sơ cấp và năng suất VRR của các loại rừng trồng khác nhau và ở
những độ tuổi khác nhau nhƣ: năng suất sơ cấp của Bạch đàn (Eucalyptus
camaldulensis) tuổi 4 đạt 45.492,4 kg/ha/năm, năng suất VRR 16.009,9 kg/ha/năm;
đối với Keo (Acacia mangium) tuổi 4 năng suất sơ cấp đạt 12.027,3 kg/ha/năm,
năng suất VRR đạt 15.568,8 kg/ha/năm….
Một số nghiên cứu về thành phần dinh dƣỡng và độ phân hủy của VRR các
tác giả Nguyễn Huy Sơn năm (1995) [37], Đỗ Đình Sâm, Nguyễn Huy Sơn (1997)
[36], Nguyễn Huy Sơn (1998) [38] khi nghiên cứu về tập đoàn cây cố định đạm trên
đất bazan thoái hoá ở Tây Nguyên đã xác định nghiên cứu đƣợc lƣợng phân hủy của
lƣợng VRR của hệ sinh thái rừng. Trong thực tế độ ẩm của VRR có quan hệ rất chặt
chẽ với các yếu tố khí tƣợng vì vậy việc xác định đƣợc mối quan hệ giữa chúng rất
quan trọng, đó là cơ sở để dự báo độ ẩm VRR theo điều kiện khí hậu.
Sự phân hủy vật chất hữu cơ thực vật cũng chịu ảnh hƣởng lớn của môi
trƣờng tự nhiên nhƣ: Khí hậu, địa hình, thổ nhƣỡng và các tác động của con ngƣời,
nhƣng bên cạnh đó ảnh hƣởng của nhóm động vật nói chung, nhóm vi sinh vật nói
riêng có ảnh hƣởng đến quá trình này. Kết quả nghiên cứu về khu hệ vi sinh vật đất
đồi núi 6 tỉnh Bắc Trung bộ Việt Nam và đất A- Lƣới bị nhiễm chất độc đioxin của
Tống Kim Thuần và cộng sự (2002), (2004) [45, 46, 47] cho thấy số lƣợng nhóm vi
sinh vật phân hủy xenlulo đạt 105 CFU/g ở đất rừng và 103 CFU/g ở đất cây bụi và
đất trơ sỏi đá.


13

Theo Ngô Đình Quế (2003) [29] khi nghiên cứu về lƣợng VRR của rừng Đƣớc
ở các độ tuổi khác nhau cho thấy, tổng lƣợng VRR hàng năm của rừng Đƣớc có sự
biến động theo tuổi. Từ tuổi 6 đến tuổi 36, lƣợng VRR hàng năm dao động từ 9,41
tấn/ha (thấp nhất ở tuổi 9) đến 18,79 tấn/ha (cao nhất ở tuổi 12). Trong các độ tuổi
10, tuổi 12 và tuổi 36, lƣợng VRR hàng năm có sự chênh lệch khá cao giữa các độ
tuổi, cao nhất ở tuổi 12 (18,79 tấn/ha), cao hơn các tuổi 10, tuổi 21 và tuổi 36 tƣơng
ứng là 6,64; 6,66; 1,41 tấn/ha. Nhƣ vậy, tổng lƣợng VRR hàng năm của rừng Đƣớc
có sự khác nhau giữa các độ tuổi.
Sinh khối của rừng Tràm có thể đƣợc xác định nhanh ngoài thực địa thông
qua chỉ tiêu đƣờng kính thân cây ngang ngực (DBH) với sai số nhỏ hơn 10%, đây là
chỉ tiêu sử dụng tốt trong ƣớc lƣợng sinh khối nhanh rừng Tràm ở thực địa. Tổng
sinh khối phần trên mặt đất của rừng Tràm trên đất than bùn và đất phèn có thể tính
toán bằng một hàm số hoặc biểu sinh khối đã đƣợc lập cho rừng Tràm: Tổng sinh
khối (TSK) = a x DBHb. Với a = 0,258 và b = 2,352. Sinh khối (tƣơi và khô) của
thân, cành, lá của cây Tràm sinh trƣởng trên đất than bùn và đất phèn cũng có thể
đƣợc xác định nhanh ngoài thực địa thông qua mối liên hệ của chúng với DBH (Lê
Minh Lộc, 2005) [26].
Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ các bon của rừng Mỡ (Manglietia
conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ, Lý Thu Quỳnh (2007) [31] đã
đƣa ra kết quả bƣớc đầu về lƣợng VRR có dao động khá lớn ở các cấp đất, các cấp
tuổi. Mối tƣơng quan giữa sinh khối khô và sinh khối tƣơi của cành, lá và các thành
phần khác đều ở mức tƣơng đối chặt đến rất chặt (R: 0,83 - 0,94) và quan hệ sinh
khối khô và tƣơi của cành luôn chặt hơn rất nhiều so với của lá và các VRR khác.
Nghiên cứu về năng suất lƣợng rơi của rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại
Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc, Lê Đồng Tấn, Đỗ Hoàng Chung
(2007) [39], Đỗ Hoàng Chung, Lê Đồng Tấn (2009) [4] đã chỉ ra năng suất lƣợng
rơi của rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu đạt trung bình từ
8,24 - 15,69 tấn/ha/năm, trong đó tỷ lệ lá chiếm từ 71,04% - 85,89%; cành chiếm tỷ
lệ 14,09% - 25,7%. Các bộ phận sinh sản (hoa, quả) chiếm tỷ lệ rất ít so với tổng

lƣợng rơi hàng năm.


14

Nghiên cứu sự phân hủy lá rụng dƣới tán rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại
Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc, Lê Đồng Tấn, Đỗ Hoàng Chung
(2009) [40], đã chỉ ra khối lƣợng thảm mục trung bình dƣới tán rừng thứ sinh phục
hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu là 9,78 tấn/ha, trong đó lá 7,64 tấn/ha, chiếm
76,39%, cành có 2,23 tấn/ha, chiếm 23,61%. Các tác giả đã chỉ ra phần lá rụng tồn
dƣ chƣa phân giải hết liên tục đƣợc bổ sung thông qua lƣợng rơi là động lực chính
hình thành lớp thảm mục dƣới tán rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng
Sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc. Quá trình phân giải diễn ra liên tục; khối lƣợng
lá rụng phân giải trong mùa khô (tháng 10 đến tháng 3 năm sau) nhiều hơn mùa
mƣa (tháng 6 đến tháng 9).
Trong quá trình sống, rừng trả về đất phần lớn các chất khoáng mà chúng đã
lấy đi từ đất. Các sản phẩm này ở dạng các vật rụng: lá, cành, hoa, quả và thân cây
chết. Lƣợng Ca, K, P, N,... đƣợc cây rừng trả lại cho đất sau khi chết 70 - 90% theo
nhu cầu của chúng. So với tổng lƣợng sinh khối chung mà lâm phần tạo ra đến tuổi
thành thục, lƣợng đào thải là 57 - 62%, phần hiện còn trên cây đứng là 38 - 43%.
Phần đào thải chiếm tỷ lệ lớn nhất là lá, vỏ cây, hoa, quả: 65 - 67%. Đây là các bộ
phận chứa nhiều đạm và tro. Phần gỗ cây bị đào thải là 33 - 35%, phần thân cây
hiện còn đến tuổi thành thục là 65 - 67%. Nếu xem toàn bộ trữ lƣợng gỗ thân cây
đứng hiện còn ở tuổi thành thục là 100%, thì phần đào thải chiếm 50 - 55%. So với
phần chất khoáng đã lấy đi từ đất (100%), phần chất khoáng trả lại bề mặt đất rừng
trung bình là: đạm 86 đến 90%, các chất tro: 83 đến 89%. Sự phân hủy VRR và sự
giải phóng chất khoáng thƣờng có liên hệ chặt chẽ với chu trình sinh địa hoá học.
Nếu sự phân hủy VRR diễn ra chậm thì hầu hết các chất khoáng sẽ quay trở lại bề
mặt rừng. VRR bị phân hủy tạo thành mùn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với
quá trình hình thành đất và điều chỉnh sự thu nhận các chất khoáng vào đất. Trong

một héc ta rừng tự nhiên có hàng chục, hàng trăm tấn VRR. Khi đủ nhiệt, ánh sáng
và độ ẩm, các lớp VRR này đƣợc các vi sinh vật và giun đất công phá và qua nhiều
biến đổi trung gian chúng trở thành mùn nhuyễn. Mùn nhuyễn có một loạt tính chất
nhƣ xốp, dung tích chứa khí cao. Đất có nhiều thảm mục và mùn trở thành đất có
độ phì cao, có cấu trúc tơi xốp, thấm nƣớc nhanh và giữ nƣớc tốt. Thảm mục là môi


15

trƣờng sống của nhiều loài vi sinh vật và động vật nhuyễn trùng. Sự tích luỹ các
VRR chƣa bị phân hủy có thể làm tăng lớp đệm, do đó có ảnh hƣởng đến tính chất
đất và tái sinh rừng (Nguyễn Văn Thêm, 2008) [44].
Sinh khối cây cá thể Keo lai có sự dao động theo các cấp đất và các giai đoạn
tuổi khác nhau. Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể Keo lai chủ yếu tập trung vào sinh
khối thân 46,37%, rễ 18,60%, cành 16,40%, lá 13,05% và thấp nhất là vỏ 5,59%.
Cấu trúc sinh khối cây bụi thảm tƣơi dƣới tán rừng trồng Keo lai tập trung nhiều
nhất ở tầng thảm tƣơi (cỏ) chiếm trung bình 42,04%, tiếp theo là rễ cây bụi, chiếm
trung bình 29,68%, thân + cành cây bụi chiếm trung bình 19,37% và thấp nhất là ở
lá cây bụi chỉ chiếm trung bình 8,91%. Sinh khối lâm phần Keo lai cũng có sự biến
động rất lớn theo cấp đất và các tuổi khác nhau. Trong đó, trong cùng một cấp đất
sinh khối lâm phần Keo lai tăng dần theo tuổi, trong cùng một tuổi sinh khối lâm
phần giảm dần theo cấp đất. Ở mọi cấp đất sinh khối khô lâm phần Keo lai tập trung
chủ yếu ở tầng cây gỗ, sinh khối khô tầng cây gỗ giảm dần theo cấp đất tiếp theo là
VRR và cuối cùng là cây bụi thảm tƣơi, hai loại sinh khối này có xu hƣớng tăng
theo cấp đất. Mối quan hệ giữa tổng sinh khối lâm phần với các nhân tố điều tra
D1,3, Hvn, N, A có liên hệ chặt chẽ với nhau. Nghiên cứu đã sử dụng hàm lũy thừa
(power), phức (compound) để mô phỏng các mối quan hệ này, các phƣơng trình
tƣơng quan lập đƣợc đều có hệ số tƣơng quan cao, sai tiêu chuẩn thấp, đơn giản và
dễ áp dụng, có thể sử dụng các phƣơng trình này để tính toán nhanh, dự báo sinh
khối Keo lai dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần nhƣ tuổi (A), mật độ (N), D 1,3,

Hvn,....(Võ Đại Hải và cộng sự, 2009) [22].
Tác giả Vƣơng Văn Quỳnh (2010) [32] nghiên cứu các giải pháp sử dụng rừng
để chắn sóng ven biển và giảm lũ ở Việt Nam đã chỉ ra rằng khối lƣợng VRR ở các
trạng thái rừng có sự khác nhau tƣơng đối lớn, dao động 5 - 13 tấn/ha, khối lƣợng
VRR thấp nhất ở rừng trồng cây lá rộng và rừng phục hồi là gần 6 tấn/ha, cao nhất ở
rừng tre nứa là 13 tấn/ha ở các rừng khác dao động 7 - 10 tấn/ha.
Dƣơng Viết Tình (2010) [49] nghiên cứu khả năng cố định CO2 của một số
trạng thái rừng phòng hộ vùng đầu nguồn nhằm góp phần giảm thiểu biến đổi khí
hậu ở Thừa Thiên - Huế cho thấy, sinh khối thảm mục khô dƣới tán rừng tự nhiên ở


16

các vị trí chân, sƣờn và đỉnh là không giống nhau, có biến động rất lớn (3,83
tấn/ha), dao động từ 6,46 tấn/ha (vị trí chân) đến 10,29 tấn/ha (vị trí đỉnh).
Tác giả Dƣơng Thanh Hải, Phạm Văn Điển (2010) đã đƣa ra nhận xét VRR
thể hiện rõ nét quá trình trao đổi qua lại giữa hệ sinh thái rừng với môi trƣờng [20];
hơn nữa khi nghiên cứu một số đặc điểm của VRR dƣới tán TTV rừng về khía cạnh
độ ẩm tự nhiên của VRR, các tác giả cho biết độ ẩm tự nhiên của VRR tại thời điểm
điều tra biến động 32,6 - 55,5%. Đó là cơ sở để xác định tỷ lệ lƣợng nƣớc giữ hữu
hiệu của VRR.
Khi nghiên cứu lƣợng VRR ở rừng Luồng thuần loài tại Bá Thƣớc, Lang
Chánh và Ngọc Lặc (Thanh Hóa), nhóm tác giả Đặng Thịnh Triều, Võ Đại Hải,
Nguyễn Văn Bích và Hoàng Văn Thắng (2011) [51] cho biết, tổng lƣợng VRR ở
rừng Luồng thuần loài tại các điểm nghiên cứu dao động từ 3,194 tấn/ha/năm (Lang
Chánh) đến 4,082 tấn/ha/năm (Bá Thƣớc). Trong đó lƣợng VRR đạt lớn nhất ở
tháng 11 tại Bá Thƣớc là 0,622 tấn/ha, Lang Chánh 0,497 tấn/ha và Ngọc Lặc 0,533
tấn/ha và lƣợng VRR ít nhất ở tháng 6 tại Bá Thƣớc là 0,115 tấn/ha, Lang Chánh
0,165 tấn/ha và Ngọc Lặc 0,138 tấn/ha. Nhóm tác giả cho biết, lƣợng VRR giữa các
tháng có sự chênh lệch nhƣ trên đã thể hiện sự phù hợp với quá trình sinh trƣởng,

phát triển cũng nhƣ chu kỳ khai thác rừng Luồng, điều đó thể hiện ở: (i) khoảng
thời gian từ tháng 6 đến tháng 8 lƣợng VRR ít nhất là thời điểm rừng Luồng sinh
măng, số lƣợng cây Luồng trƣởng thành ít do đã tiến hành khai thác; (ii) từ tháng 9
đến tháng 11 lƣợng VRR lớn vì đây là thời điểm mùa đông; (iii) từ tháng 12 đến
tháng 5 năm sau lƣợng VRR không lớn, đây là thời điểm mà theo đặc điểm khí hậu
Việt Nam, đang ở giai đoạn chuyển mùa từ tiết xuân sang hạ, cây rừng nói chung
vừa trải qua mùa rụng lá và bắt đầu bƣớc sang mùa sinh trƣởng.
Nghiên cứu lƣợng dinh dƣỡng trả lại đất rừng thông qua lƣợng rơi góp phần
làm sáng tỏ vòng tuần hoàn dinh dƣỡng của hệ sinh thái tác giả Đỗ Hoàng Chung,
Lê Đồng Tấn, Trịnh Xuân Thành, Nguyễn Thị Thanh Nhàn (2011) [5] đã chỉ ra
trong nghiên cứu về lƣợng rơi và dòng dinh dƣỡng trong rừng thứ sinh phục hồi tự
nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc là ở tất cả các quần xã nghiên
cứu, lƣợng N trở lại đất rừng là lớn nhất, sau đó là K, Ca, Mg và P. Lƣợng dinh


17

dƣỡng trở lại đất rừng (kg/ha) thông qua lƣợng rơi của rừng thứ sinh phục hồi tự
nhiên lần lƣợt là: 106,88 - 168,18 (N); 0,42 - 1,11 (P); 16,96 - 40,86 (K); 2,23 - 3,82
(Ca) và 1,53 - 2,09 (Mg). Lƣợng dinh dƣỡng trả lại cho đất rừng thông qua lƣợng
rơi phụ thuộc vào cấu trúc và thành phần loài trong quần xã.
Nghiên cứu đặc điểm lâm học của một số hệ sinh thái rừng chủ yếu ở Việt
Nam, tác giả Trần Văn Con (2011) [3] đƣa ra kết luận về lƣợng VRR ở một số hệ
sinh thái rừng nhƣ sau: (1) đối với rừng kín lá rộng thƣờng xanh mƣa ẩm nhiệt đới,
lƣợng VRR tƣơi bình quân 11,13 ± 3,95 tấn/ha phân bố không đều trong các tháng;
(2) đối với rừng thƣa lá rộng rụng lá theo mùa (rừng khộp), lƣợng VRR trung bình
8,48 ± 1,23 tấn/ha; (3) đối với rừng lá rộng thƣờng xanh ngập mặn, lƣợng VRR
trung bình 7,14 ± 1,48 tấn/ha tập trung vào các tháng 6, 7, 8 và 9; (4) đối với rừng lá
rộng thƣờng xanh ngập phèn, lƣợng VRR bình quân 7,67 ± 1,06 tấn/ha. Nhƣ vậy,
lƣợng VRR ở các hệ sinh thái rừng khác nhau là không giống nhau, dao động từ

7,14 tấn/ha (rừng lá rộng thƣờng xanh ngập mặn) đến 11,13 tấn/ha (rừng kín lá rộng
thƣờng xanh mƣa ẩm nhiệt đới) và lƣợng VRR mới bổ sung thƣờng xuyên không
đều ở các tháng trong năm.
Khi nghiên cứu về đa dạng nhóm sinh vật phân giải và cƣờng độ phân giải
thảm mục trong rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê
Linh, Vĩnh Phúc, Đỗ Hoàng Chung, Nguyễn Thị Thanh Nhàn, Tống Kim Thuần,
Nguyễn Trí Tiến, Lê Đồng Tấn, Đặng Kim Vui (2012) [7] đã chỉ ra đƣợc ba nhóm
vi sinh vật tham gia phân giải thảm mục tại các quần xã: Nhóm nấm mốc (4 loài);
Nhóm vi khuẩn (4 loài); Nhóm xạ khuẩn (15 loài). Trong đó nhóm xạ khuẩn và nấm
mốc chiếm ƣu thế. Có 8 nhóm Mesofauna tham gia phân giải thảm mục. Nhóm
Collembola tham gia phân giải thảm mục gồm 67 loài thuộc 40 giống, 15 họ. Trong
đó có 17 loài bọ nhảy chiếm ƣu thế. Sinh khối khô của tầng thảm mục tại các quần
xã rừng có sự khác biệt. Tổng sinh khối khô của tầng thảm mục tại các quần xã
rừng nghiên cứu nằm trong khoảng 8,35 tấn/ha - 12,91 tấn/ha. Tác giả đã xác định
đƣợc hệ số kL tính theo năm dao động từ 1,46 đến 2,88 tùy theo quần xã rừng khác
nhau. Bằng phƣơng pháp mạng lƣới nội tại xác định đƣợc cƣờng độ phân giải thảm
mục trong các quần xã nghiên cứu nằm ở mức thấp (k = 0,45 - 0,93 năm-1; t0,95=


18

3,22 - 6,55 năm). Cƣờng độ phân giải thảm mục phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố,
gồm: Quần xã sinh vật phân giải, số lƣợng và chất lƣợng của VRR và các yếu tố
thời tiết khác (Đỗ Hoàng Chung, 2012) [6].
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Minh Thanh, Dƣơng Thanh Hải (2014) [43]
cho thấy: Độ che phủ của lớp phủ thực vật có ảnh hƣởng lớn đến sự phát sinh, phát
triển của vi sinh vật đất. Kết quả phân hủy xenlulo của một số chủng vi sinh vật
phân lập từ 18 mẫu đất tại khu vực nghiên cứu cho thấy: hoạt tính phân hủy xenlulo
của các chủng vi sinh vật rất khác nhau đặc biệt là nhóm vi khuẩn và nấm mốc, xạ
khuẩn thể hiện khả năng phân hủy xenlulo ở các trạng thái đều ở mức yếu (đƣờng

kính vòng phân hủy đạt 1 - 5 mm). Nhƣ vậy, chỉ xét đến nhóm vi khuẩn và nấm
mốc. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Đối với đất dƣới trạng thái rừng tự nhiên từ
nghèo đến giàu và rừng trồng Keo tai tƣợng hay rừng Luồng, số lƣợng nấm mốc, xạ
khuẩn và vi sinh vật phân hủy xenlulo đạt 1,9 x 106 - 4,3 x 107 CFU/g, với đất trảng
cỏ và trảng cỏ, cây bụi giảm 100 - 1.000 lần chỉ còn 1,2 x 103 - 1,4 x 104 CFU/g. Kết
quả này chứng tỏ độ che phủ, lƣợng VRR, độ ẩm đất ảnh hƣởng rất lớn đến số lƣợng
vi sinh vật trong đất. Mặt khác sự chuyển hóa các chất trong đất nhờ vi sinh vật diễn
ra có độ mạnh yếu rất khác nhau phụ thuộc vào độ che phủ của thực vật.
1.2.2. Nghiên cứu về vai trò thuỷ văn của VRR
Ở Việt Nam nghiên cứu về khả năng giữ nƣớc của rừng còn là một vấn đề khá
mới mẻ. Nó chỉ đƣợc bắt đầu vào những năm 1970 với 2 hƣớng tiếp cận chính là
nghiên cứu trên quy mô lƣu vực và nghiên cứu trên quy mô khu rừng.
Khả năng hút và giữ nƣớc chống xói mòn của VRR đƣợc các nhà khoa học
trong nƣớc quan tâm nhƣ nghiên cứu của Võ Đại Hải (1996) [21]. Khi nghiên cứu
các dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn ở Việt Nam, tác giả Võ Đại
Hải đã xác định lƣợng VRR hàng năm theo phƣơng pháp của Montranop. Theo tác
giả lớp thảm mục trong rừng cũng có một vai trò không kém phần quan trọng với
việc điều tiết nguồn nƣớc và dòng chảy chống xói mòn đất. Dƣới tán rừng có lớp
thảm mục che phủ kín mặt đất ngăn không cho hạt mƣa rơi vào đất, hút và giữ lại
một phần nƣớc đồng thời là chƣớng ngại làm giảm tốc độ dòng chảy mặt, qua đó
hạn chế đƣợc xói mòn dòng chảy mặt. Nhờ có lớp cây xanh và lớp thảm mục che


19

phủ nên độ ẩm của tầng đất mặt (0 - 30 cm) vào những ngày nắng ở trong rừng luôn
cao hơn ngoài đất trống, trảng cỏ và cây bụi 2 - 4 lần. Qua các nghiên cứu trong ba
năm: 1993, 1994, 1995, tác giả đã đƣa ra kết luận lƣợng VRR trong rừng hỗn giao
lá rộng thƣờng xanh nhiệt đới là rất nhiều (11,2 tấn/ha), nếu vật ở trạng thái thô có
thể hút đƣợc lƣợng nƣớc bằng 1,38 khối lƣợng của nó, nếu VRR đã phân huỷ 30 40% thì có thể hút đƣợc lƣợng nƣớc gấp 2,3 lần.

Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1997) [27] cho thấy vai
trò điều tiết nƣớc, chống xói mòn đất của rừng rất lớn. Các tác giả đã nghiên cứu
toàn diện về thuỷ văn rừng, từ khả năng giữ nƣớc của tán rừng, dòng chảy mặt,
dòng chảy men thân, tốc độ thấm nƣớc,… cho tới khả năng giữ nƣớc của tầng thảm
tƣơi cây bụi, lớp thảm mục,… Kết quả nghiên cứu này bƣớc đầu đã xây dựng đƣợc
một số cơ sở khoa học cho việc xây dựng rừng phòng hộ giữ nƣớc, giữ đất trong
thời gian qua ở Việt Nam.
Phạm Văn Điển (1998, 1999, 2001, 2002, 2004, 2005, 2006, 2009) [9], [10],
[11], [12], [13], [14], [15], [16] đã nghiên cứu đặc điểm thuỷ văn và khả năng giữ
nƣớc của một số TTV rừng tại vùng hồ thủy điện tỉnh Hòa Bình. Tác giả đã xác
định tốc độ hút giữ nƣớc của VRR ở các trạng thái rừng khác nhau bằng phƣơng
pháp ngâm nƣớc và cân nhanh để xác định đặc điểm về khả năng hút nƣớc của VRR
ở các trạng thái TTV khác nhau. Kết quả nghiên cứu của tác giả cho thấy: Tốc độ
hút giữ nƣớc lúc đầu của VRR tƣơng đối lớn, từ 0 đến 15 phút đầu đạt tốc độ tối đa,
sau đó theo thời gian lâu dần thì tốc độ hút giữ nƣớc cũng dần dần giảm xuống, sau
24 giờ thì VRR đạt tới lƣợng giữ nƣớc tối đa và tốc độ hút giữ nƣớc có xu thế tiến
tới 0. Tốc độ hút giữ nƣớc trong khoảng 0 - 15 phút đầu của VRR lớn gấp hai lần
tốc độ hút giữ nƣớc trong khoảng thời gian 0 - 30 phút đầu. Về tốc độ hút giữ nƣớc
của các phần VRR kết quả cho thấy, tốc độ hút giữ nƣớc của phần phân hủy lớn hơn
phần bán phân hủy và phần chƣa phân hủy. Tại Hòa Bình đây là công trình đầu tiên
về lƣợng nƣớc hút giữ bởi VRR trong rừng.
Bằng các phƣơng pháp điều tra hiện trƣờng và thí nghiệm cung cấp nƣớc nhân
tạo, Dƣơng Thanh Hải và Phạm Văn Điển (2010) [20] đã xác định đƣợc sáu đặc
điểm cơ bản của VRR về các khía cạnh lâm học, sinh thái và thủy văn rừng ở vùng


20

hồ thủy điện tỉnh Hòa Bình. Những đặc điểm này đƣợc biểu thị thông qua các chỉ
tiêu nhƣ: (i)- độ che phủ và độ dày của VRR; (ii)- phân bố khối lượng VRR theo

thành phần và theo mức độ phân hủy của VRR; (iii)- tổng lượng VRR và sự biến đổi
của lượng VRR trong năm; (iv)- đặc điểm hút nước của VRR; (v)- Lượng nước giữ
tối đa của VRR; (vi)- hệ số độ thô của VRR. Tác giả cũng đƣa ra cách xác định tổng
lƣợng VRR trong năm bằng cách tính tích số của lƣợng VRR tại một thời điểm điều
tra bất kỳ trong năm với hệ số suy diễn tổng lƣợng VRR (HVRR).
Hiệu quả giữ nƣớc của VRR là không đáng kể (1,06 - 8,09 mm/năm), nhƣng
nó có tác dụng che phủ đất khỏi sức công phá trực tiếp của giọt mƣa, hạn chế bốc
hơi nƣớc vật lý từ đất, đặc biệt là cản trở dòng chảy trên bề mặt đất dốc nhờ hệ số
độ thô. Mặc dù việc xác định hệ số độ thô mới dừng lại ở mức sơ bộ, dựa trên các
thí nghiệm cung cấp nƣớc nhân tạo trong điều kiện nghiên cứu còn hạn chế, nhƣng
cũng có ý nghĩa trong việc mô phỏng vai trò thủy văn của VRR (Dƣơng Thanh Hải,
Phạm Văn Điển, 2010) [20].
Kế thừa các phƣơng pháp của Phạm Văn Điển từ năm 2011 đến tháng 5 năm
2013, Nguyễn Minh Thanh, Dƣơng Thanh Hải [42] đã tiến hành nghiên cứu đánh
giá ảnh hƣởng của một số trạng thái TTV đến môi trƣờng đất tại xã Vầy Nƣa, Đà
Bắc, Hòa Bình. Kết quả nghiên cứu cho thấy VRR có khả năng giữ một lƣợng nƣớc
rất thấp, nên không có tác dụng nhiều cho việc tiêu giảm nƣớc đỉnh lũ và lƣu lƣợng
nƣớc lũ, cũng không nên coi là có hiệu quả đối với bảo vệ nguồn nƣớc vì nó không
thể chảy vào sông ngòi, cũng không đƣợc thực vật hấp thu, mà chỉ thông qua bốc
thoát hơi nƣớc trở lại khí quyển. Lợi ích của VRR là ở chỗ, nhờ có sự che phủ của
VRR mà làm giảm lƣợng nƣớc bốc hơi, qua đó bảo tồn nƣớc trong đất.
Năm 2013, Nguyễn Minh Thanh, Dƣơng Thanh Hải [41] nghiên cứu về khả
năng thấm nƣớc của đất tại xã Vầy Nƣa, Hòa Bình đã có nhận xét tốc độ thấm nƣớc
ban đầu của đất tỷ lệ thuận với độ xốp tầng mặt và tỷ lệ nghịch với độ ẩm ban đầu.
Thảm thực vật là nguyên nhân gián tiếp gây sự thấm nƣớc, còn nguyên nhân chủ
yếu là do độ xốp và độ ẩm tầng đất mặt của đất rừng. Cụ thể ở từng trạng thái thực
vật cho thấy: Tốc độ thấm nƣớc của đất ở rừng tự nhiên trạng thái giàu cao nhất
(14,6 mm/phút) bằng 2,5 lần so với trảng cỏ (5,7 mm/phút) và bằng 1,9 lần so với

21

rừng trồng Luồng (7,6 mm/phút). Tốc độ thấm nƣớc ban đầu của đất rừng tự nhiên
(trung bình là 11,4 mm/phút) cao hơn rừng trồng Keo (8,2 mm/phút), trảng cỏ, cây
bụi là 6,4 mm/phút. Kết quả này đã chứng tỏ 3 trạng thái rừng tự nhiên và rừng
trồng Keo tai tƣợng có khả năng thấm rất nhanh, các đối tƣợng còn lại thuộc dạng
thấm nƣớc nhanh.
1.3. Thảo luận
Mặc dù các công trình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về các vấn đề liên
quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài đã đạt đƣợc nhiều thành quả trong một thế
kỷ qua, tuy nhiên việc nghiên cứu đặc điểm sinh thái và thủy văn của VRR vẫn còn
tồn tại nhiều vấn đề cấp thiết cần đƣợc giải quyết:
- Tính khái quát của các kết quả nghiên cứu chƣa cao, mới dừng lại ở mức dẫn
liệu cho từng vùng, từng khu rừng, từng thời điểm nghiên cứu mà chƣa có các
nghiên cứu sâu rộng trên các vùng sinh thái khác nhau và nghiên cứu liên tục trong
thời gian dài.
- Chƣa làm rõ vai trò của các quá trình tích lũy và phân hủy vật chất hữu cơ đối
với quá trình tuần hoàn thủy văn rừng và hạn chế xói mòn đất, bảo vệ độ phì đất.
- Việc nghiên cứu đặc điểm tích lũy, phân hủy vật chất hữu cơ thực vật mới
dừng lại ở việc đánh giá lƣợng sinh khối thực vật trên mặt đất và gắn liền với việc
nghiên cứu khả năng tích lũy các bon trong những năm gần đây. Còn ít nghiên cứu
định vị và ít hƣớng vào việc nghiên cứu ảnh hƣởng của các nhân tố sinh thái tới quá
trình và khả năng tích lũy sinh khối thực vật. Ít gắn kết giữa đặc điểm tích lũy và
phân hủy vật chất hữu cơ với đặc điểm thủy văn rừng và xói mòn đất, ngay cả trong
trƣờng hợp đối tƣợng nghiên cứu là rừng phòng hộ đầu nguồn.
- Phƣơng pháp và thiết bị đo thủy văn rừng nói chung và vai trò thủy văn của
VRR nói riêng của một số tác giả nhƣ: Helvey và Patric (1965) [75], Leonard R. E.,
1967 [81], Jackson, 1975 [77], Dunne T. (1978) [67], Frangi và Lugo (1985) [71],
Lugo (1986) [85], Herwitz (1986) [76], Lloyd và Marques-Filho, 1988 [84], Ramirez
(1988) [91], Kimmin, 1989 [78], Bruijnzeel L. A., (1990b, 1991) [60, 61], Thomas

Dune (1992) [98], M. Djorovic (1992) [86], Gary M. Pierzynski, et al (1998) [72],
Elias Stainbuck (2002) [69], Beven, (1988) [58], O’ Loughlin (1990) [88], Vertessy


22

et al., (1990) [99]... chƣa phản ánh đƣợc cơ chế ảnh hƣởng của rừng nhiệt đới đến
nguồn nƣớc, quy luật biến động của các thành phần cân bằng nƣớc trong tuần hoàn
thủy văn rừng, đặc biệt tuần hoàn thủy văn của VRR ở rừng nhiệt đới.
Bên cạnh những hạn chế, việc nghiên cứu đặc điểm tích lũy và phân hủy và
vai trò thủy văn của VRR ở Việt Nam cũng đã đạt đƣợc những thành tựu nhất định,
đặc biệt về phƣơng pháp nghiên cứu. Nó không chỉ kế thừa đƣợc kinh nghiệm của
thế giới trong nghiên cứu thủy văn rừng nói chung và thủy văn của VRR nói riêng,
mà còn vận dụng một cách sáng tạo những kỹ thuật mới trong xây dựng cơ sở dữ
liệu và phân tích thông tin để nghiên cứu khả năng giữ nƣớc của rừng. Ngoài ra,
chúng còn đƣợc nghiên cứu dựa trên các quan điểm là sinh thái và sinh khối; sinh lý
- sinh thái - sinh trƣởng, phân bố và cấu trúc, biến đổi và động thái, thủy văn rừng
và xói mòn đất, dự báo và tác động kỹ thuật cụ thể chƣa đƣợc quan tâm đúng mức.
Vì vậy, việc gắn kết nghiên cứu giữa đặc điểm tích lũy và phân hủy vật chất hữu cơ
với cấu trúc quần xã thực vật rừng, điều kiện lập địa và với đặc điểm thủy văn rừng
và xói mòn đất là rất cần thiết.
Từ phần tổng quan vấn đề nghiên cứu ở ngoài và trong nước, luận án đặt
ra những câu hỏi nghiên cứu như sau:
- VRR bao gồm những thành phần nào? Khối lượng của chúng ra sao?
- Theo thời gian, diễn biến về khối lượng của VRR như thế nào? Ảnh hưởng
của những nhân tố chủ yếu tới chúng?
- VRR có vai trò gì với thủy văn rừng?
- Có thể dự đoán được khối lượng VRR tại các thời điểm bất kỳ trong năm?
Dự báo trong tương lai khối lượng này là bao nhiêu?
Đây là những vấn đề rất quan trọng mà các công trình nghiên cứu trƣớc đây

chƣa quan tâm đúng mức. Trong luận án này tác giả sẽ đƣa ra những kết quả nghiên
cứu để giải quyết những vấn đề nêu trên. Đồng thời để làm rõ đặc điểm tích lũy,
phân hủy vật chất hữu cơ và vai trò sinh thái - thủy văn của VRR, cần thiết phải
nghiên cứu định vị theo hƣớng dự báo và phát hiện quy luật. Đây cũng là một đòi
hỏi đối với việc nghiên cứu về chủ đề này ở Việt Nam.


23

Chƣơng 2
NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
2.1.1. Đặc điểm điều kiện lập địa và cấu trúc, sinh trưởng của rừng
2.1.1.1. Đặc điểm khí hậu và thủy văn
2.1.1.2. Đặc điểm địa hình - thổ nhƣỡng
2.1.1.3. Đặc điểm cấu trúc của các trạng thái TTV
2.1.1.4. Các đại lƣợng sinh trƣởng của các trạng thái TTV
2.1.2. Đặc điểm tích lũy VRR
2.1.2.1. Thành phần VRR
2.1.2.2. Vật rơi rụng bổ sung
2.1.2.3. Vật rơi rụng tồn dƣ
2.1.3. Đặc điểm phân hủy VRR
2.1.3.1. Tổng khối lƣợng VRR phân hủy của các trạng thái TTV
2.1.3.2. Diễn biến khối lƣợng VRR phân hủy
2.1.3.3. Tốc độ phân hủy VRR
2.1.3.4. Tác động của vi sinh vật đối với sự phân hủy VRR
2.1.4. Vai trò thủy văn của VRR
2.1.4.1. Quá trình giữ nƣớc của VRR
2.1.4.2. Đặc điểm hút nƣớc của VRR
2.1.4.3. Khả năng giữ nƣớc tối đa của VRR

2.1.4.4. Hệ số độ thô của VRR
2.1.4.5. Ảnh hƣởng của VRR đến khả năng thấm nƣớc của đất rừng
2.1.4.6. Ảnh hƣởng của VRR đến hệ số xói mòn của đất rừng
2.1.5. Dự báo một số đặc trưng của VRR
2.1.5.1. Dự báo khối lƣợng VRR bổ sung
2.1.5.2. Dự báo khối lƣợng VRR tồn dƣ
2.1.5.3. Dự báo khối lƣợng VRR phân hủy
2.1.5.4. Dự báo lƣợng nƣớc giữ tối đa và lƣợng nƣớc giữ hữu hiệu bởi vật rơi rụng


24

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận
Vật rơi rụng là một mắt xích quan trọng của quá trình lƣu động và tuần hoàn
vật chất trong hệ sinh thái rừng. Đặc điểm tích lũy của VRR đƣợc hiểu là sự tăng
thêm của lớp thảm mục trong chu trình sinh học của hệ sinh thái rừng. Tỷ lệ thay
đổi về khối lƣợng của lƣợng VRR bổ sung và lƣợng VRR phân hủy phụ thuộc vào
nguồn cung và sự chuyển hóa sau này của thảm mục. Đặc điểm tích lũy này đƣợc
phản ánh bởi lƣợng VRR trên mặt đất ở các thời điểm trong năm (tháng, quý, các
mùa) và cả năm.
Đặc điểm phân hủy của VRR đƣợc hiểu là sự chuyển hóa lớp thảm mục thành
mùn. Lƣợng sinh khối của lớp thảm mục cung cấp phần lớn chất hữu cơ và dinh
dƣỡng khoáng cho đất, chúng đóng vai trò quan trong trong quá trình hình thành đất
và trong các chu trình tuần hoàn vật chất của hệ thống “đất rừng - thực vật rừng đất rừng”.
Trong khi, vai trò thủy văn của VRR đƣợc hiểu là khả năng giữ nƣớc, điều tiết
nguồn nƣớc và bảo vệ đất. Vai trò thủy văn của VRR rất quan trọng, trong đó vai trò
gián tiếp (tăng lƣợng nƣớc thấm xuống đất, giảm lƣợng nƣớc chảy bề mặt và lƣợng
nƣớc bốc hơi vật lý từ đất) lớn hơn vai trò trực tiếp (thấm và giữ nƣớc trong VRR).
Khi nghiên cứu đặc điểm tích lũy, phân hủy và vai trò thủy văn của VRR quan

điểm của của luận án cũng đƣợc thể hiện ở quan điểm lâm phần, quan điểm tổng
hợp và hệ thống. Trong đó:
Quan điểm lâm phần:
Các trạng thái TTV rừng đều có những đặc trƣng riêng về cấu trúc, hình thái,
sinh trƣởng, phát triển ở mỗi độ tuổi, từng thời điểm khác nhau trong năm nên có
ảnh hƣởng đến động thái biến đổi VRR và các chỉ tiêu liên quan đến vai trò thủy
văn của VRR. Do vậy, khi nghiên cứu đặc điểm của VRR cần phải tiếp cận theo
từng trạng thái TTV rừng có đặc trƣng khác nhau. Chính vì vậy khi nghiên cứu đặc
điểm sinh thái, thủy văn của VRR, luận án luôn quan tâm tới đặc điểm cấu trúc
của các trạng thái rừng.


25

Quan điểm sinh thái và thủy văn:
Vật rơi rụng vừa là một thành phần sinh thái quan trọng, vừa là một mắt xích
thủy văn có ý nghĩa của hệ sinh thái rừng. Vì vậy, luận án đã gắn kết tối đa những đặc
điểm sinh thái với đặc điểm thủy văn của vật rơi rụng, đồng thời quá trình mô phỏng
toán học đã chú ý đúng mức, tôn trọng các quy luật sinh thái và thủy văn rừng.
Phƣơng pháp luận tổng quát của luận án là sử dụng phƣơng pháp nghiên cứu
thực nghiệm trên hệ thống OTC định vị để xác định mối liên hệ của các chỉ tiêu cụ
thể phản ánh đặc trƣng tích lũy, phân hủy và khả năng giữ nƣớc của VRR với
những nhân tố có ảnh hƣởng quan trọng trong thời gian ba năm. Tiếp theo là khái
quát hóa thành các quy luật và so sánh sự khác biệt giữa các trạng thái TTV. Từ đó
đƣa ra các dự báo nhằm tạo ra những ứng dụng trong thực tiễn để phát huy đồng
thời và tối đa chức năng phòng hộ nguồn nƣớc của TTV.
2.2.2. Cách tiếp cận
Cách tiếp cận của đề tài là sử dụng số liệu thực nghiệm đƣợc điều tra định kỳ
trên ô mẫu định vị có điều kiện sinh thái và điều kiện trạng thái TTV khác nhau để
phát hiện và phân tích các mối liên hệ giữa các chỉ tiêu phản ánh đặc điểm tích lũy

và phân hủy vật chất hữu cơ thực vật và vai trò thủy văn của VRR với những nhân
tố có ảnh hƣởng chủ yếu.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp
Kế thừa các kết quả nghiên cứu trƣớc đây làm cơ sở cho việc so sánh, phân
tích và phục vụ cho việc viết tổng quan tài liệu.
Đã sử dụng có chọn lọc các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội
huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình. Các chỉ tiêu khí hậu thủy văn trong thời gian 3 năm
của Trạm Khí tƣợng Thủy văn Hòa Bình do Trung tâm Khí hậu Thủy văn Trung
ƣơng cung cấp.
Kế thừa một phần số liệu đề tài cấp Bộ (nhiệm vụ nghiên cứu khoa học công
nghệ đặc thù của Bộ Nông nghiệp và PTNT): Nghiên cứu đặc điểm tích lũy và phân
hủy chất hữu cơ thực vật ở rừng phòng hộ đầu nguồn hồ thủy điện tỉnh Hòa Bình,
đƣợc thực hiện từ năm 2011 - 2014 và tác giả là cộng tác viên thực hiện phần lớn
các nội dung của đề tài.