Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng keo tai tượng (acacia mangium wild) tại phường bắc sơn, thành phố uông bí, quảng ninh

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan, đây là tài liệu nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và được điều tra thực tế t i Trung tâm
Thực hành
Quảng

ông lâm nghiệp thuộc trường

inh, chưa từng được s

ông lâm

ông

c, t nh

ụng trong ất kỳ công trình nghiên cứu nào

trước đây.
Hà Nội, gày tháng năm 2016
Tác giả

T

N

un

ii

LỜI CẢM ƠN
Sau khi hoàn thành chương trình đào t o cao học khoá 21, được sự
đồng ý của Trường

i học Lâm nghiệp - Phòng đào t o sau đ i học, tôi đã

thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng
(Acacia mangium Wild) tại phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng
Ninh”. Nhân dịp hoàn thành đề tài, tôi xin chân thành cảm ơn Phòng
sau

i học, các Thầy, ô giáo trường

ào t o

i học Lâm nghiệp đã truyền đ t những

kiến thức quý báu cho tôi trong quá trình học tập t i trường. Tôi đặc biệt cảm ơn
thầy giáo GS. Vương Văn Quỳnh, người đã trực tiếp hướng dẫn khoa học cho
tôi, đã ành nhiều thời gian, tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn các cán ộ Phòng ào t o sau đ i học, đặc biệt trân
trọng cảm ơn PGS.TS. guyễn Văn Thiết đã t o mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong
suốt thời gian học tập và hoàn thiện báo cáo tốt nghiệp.
Nhân dịp này tôi cũng xin g i lời cảm ơn tới an giám hiệu trường
ông lâm ông

c c ng các đồng nghiệp và gia đình đã động viên, giúp đỡ và

cho những kiến g p qu
Mặc

áu để hoàn thiện báo cáo này.

đã c nhiều cố g ng, nhưng do thời gian và trình độ còn h n

chế, địa bàn nghiên cứu xa xôi, dự án đã kết thúc khá lâu, nên báo cáo không
thể tránh khỏi những thiếu sót, khuyết điểm. Tôi rất mong nhận được những ý
kiến đ ng g p qu

áu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học và b n è đồng

nghiệp để đề tài nghiên cứu của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, gày tháng năm 2016
Tác giả
T

N

un


iii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
LỜI CAM OA .............................................................................................. i

LỜI CẢM Ơ ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
A H MỤ

TỪ VI T T T .................................................................. v

DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii
ẶT VẤ

Ề ................................................................................................... 1

hương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤ

Ề NGHIÊN CỨU.................................. 2

1.1. Ở ngoài nước .............................................................................................. 2
1.2. Ở trong nước .............................................................................................. 5
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 9
2.1.1. Mục tiêu chung ........................................................................................ 9
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 9
2.2. ối tượng nghiên cứu................................................................................. 9
2.3. Ph m vi nghiên cứu .................................................................................... 9
2.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 10
2.5. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 10
2.5.1. Phương pháp luận.................................................................................. 10
2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 11
2.5.3. Phương pháp x lý số liệu..................................................................... 15
hương 3 IỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH T XÃ HỘI KHU VỰ
GHI

ỨU ................................................................................................ 18

3.1. iều kiện tự nhiên .................................................................................... 18
3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 18


iv

3.1.2. ịa hình ................................................................................................. 18
3.1.3. ịa chất và thổ nhưỡng ......................................................................... 19
3.1.4. Khí hậu, thuỷ văn .................................................................................. 20
3.1.5. Hiện tr ng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp ...................................... 20
3.2. iều kiện kinh tế – xã hội ........................................................................ 22
hương 4

T QUẢ GHI

ỨU V THẢO U

4.1. ghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

............................. 23

o tai tượng c liên quan đến khả

năng giữ đất ..................................................................................................... 23
4.1.1. ặc điểm tầng cây cao .......................................................................... 23
4.1.2. ặc điểm thực vật tầng thấp thảm tươi cây ụi và cây tái sinh ......... 27
4.1.3. ặc điểm lớp thảm khô ......................................................................... 29

4.2. ghiên cứu đặc điểm đất ưới tán rừng

o c liên quan đến khả năng

giữ đất và liên hệ của chúng với cấu trúc rừng ............................................... 31
4.2.1. ề ày tầng đất ...................................................................................... 32
4.2.2. ộ m đất và liên hệ của nó với các ch tiêu cấu trúc .......................... 34
4.2.3. ộ xốp đất ............................................................................................. 38
4.2.4. Hàm lượng m n trong đất ..................................................................... 44
4.3. Nghiên cứu đặc điểm x i mòn đất ưới tán rừng .................................... 48
4.4. Giải pháp nâng cao hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo ....................... 56
K T LU N - TỒN TẠI, KI N NGHỊ ........................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


v

AN
C

MỤC C C TỪ VI T T T

v tt t

Nguyên n

OTC

tiêu chu n

ODB

ng ản

D1.3

ường kính ngang ngực ình quân

HVN

hiều cao vút ngọn ình quân

TC

ộ tàn ch

CP

h phủ

TK

Thảm khô

TT

Thảm tươi

W

ộ m đất

D

ung trọng

d
X
KTXH

Tỷ trọng
ộ xốp đất
inh tế xã hội


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

TT
3.1

Tên bảng

Trang

Hiện tr ng đất rừng khu vực thực hiện đề tài

20

4.1

ấu trúc tầng cây cao các tr ng thái rừng nghiên cứu

23

4.2

ặc điểm cấu trúc của thực vật tầng thấp t i địa điểm nghiên cứu

26

4.3

ặc điểm thảm khô ở các tr ng thái rừng

28

4.4

ặc điểm phân ố thảm khô ở các tr ng thái rừng

30

4.5

Phân ố ề ày tầng đất th o tr ng thái rừng

31

4.6

ộ dốc và bề dày tầng đất ưới các tr ng thái rừng

32

4.7

ộ m đất của các tr ng thái rừng

33

4.8

ộ m các tầng đất ưới tán rừng

4.9

ộ xốp đất của rừng

4.10

ộ xốp đất của các tr ng thái rừng th o độ sâu tầng đất

39

4.11

iểm tra sự khác iệt độ xốp đất của rừng

40

4.12

ộ xốp đất, độ ốc và chiều cao cây của rừng Keo

41

4.13

ảng giá trị trung ình hàm lượng m n trong đất ở các tr ng thái rừng

43

o và rừng đối chứng

o và rừng đối chứng
o và rừng đối chứng

34
38

4.14 Hàm lượng mùn và tuổi của các tr ng thái rừng

44

4.15 Hàm lượng mùn và khối lượng thảm khô của các ô tiêu chu n

46

4.16

ường độ x i mòn đất ở các ô tiêu chu n nghiên cứu

48

4.17

ường độ x i mòn đất ở các tr ng thái rừng

49

4.18 Kiểm tra tương quan của độ m đất với các đặc điểm cấu trúc rừng

50

4.19 Kiểm tra tương quan của độ xốp đất với các đặc điểm cấu trúc rừng

52


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
TT
4.1

Tên hình
hiều cao trung ình cây rừng Hvn ở các tr ng thái rừng

4.2

ường kính trung ình cây rừng

4.3

ộ tàn ch trung ình tầng cây cao T

4.4

Mật độ

1.3 ở các tr ng thái rừng
ở các tr ng thái rừng

cây ha của các tr ng thái rừng

Trang
24
24
25
25

4.5

ộ ch phủ chung của thực vật tầng thấp ở các tr ng thái rừng

27

4.6

hiều cao cây ụi ở các tr ng thái rừng

27

4.7

hiều cao cây tái sinh ở các tr ng thái rừng

28

4.8

hối lượng thảm khô ưới các tr ng thái rừng

29

4.9

iến đổi ề ày tầng đất th o tr ng thái rừng

31

4.10 Biến đổi bề dày tầng đất th o độ dốc

33

4.11

ộ m đất trung ình của các tr ng thái rừng

34

4.12

iến đổi độ m đất th o độ sâu của rừng Keo và rừng đối chứng

35

4.13

iên hệ tương quan của độ m đất và ch phủ của thảm tươi

35

4.14

iên hệ tương quan của độ m đất và tuổi rừng

36

4.15 Liên hệ tương quan của độ m đất và độ tàn che
o và rừng đối chứng

37

4.16

ộ xốp đất của rừng

4.17

ộ xốp đất trung ình của các tr ng thái rừng

39

4.18

ộ xốp các tầng đất của các tr ng thái rừng th o độ sâu tầng đất

39

4.19

iến đổi của độ xốp tầng đất 0 – 10 cm th o độ ốc mặt đất

41

4.20

iến đổi của độ xốp tầng đất 10 – 20 cm th o độ ốc mặt đất

42

4.21

iến đổi của độ xốp tầng đất 20 – 40 cm th o độ ốc mặt đất

42

4.22

iến đổi của độ xốp tầng đất 40 – 60 cm th o độ ốc mặt đất

43

4.23 Hàm lượng m n ở các tầng đất rừng

o và các rừng đối chứng

38

44

4.24 Liên hệ tương quan giữa hàm lượng mùn và tuổi của rừng

45

4.25 Liên hệ tương quan giữa hàm lượng m n và lượng thảm khô

47

4.26

ường độ x i mòn đất ở các tr ng thái rừng

49

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Các loài Keo (Acacia) được đưa vào trồng ở nước ta từ những năm
1960, là loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời l i có khả năng
cải t o đất cao. Với những ưu điểm trên, cây

o đã nhanh ch ng trở thành

cây trồng rừng chủ lực cho ngành lâm nghiệp, trong đ

o tai tượng (Acacia

mangium Wild) được coi là một trong các loài có triển vọng nhất cho trồng
rừng đa mục đích: phòng hộ, cải t o đất, cung cấp nguyên liệu.
Trường Cao đẳng Nông Lâm ông B c được thành lập theo quyết định
số 7191 Q -BGD

T ngày 12/11/2007 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và

ào

t o trên cơ sở nâng cấp trường Trung học Lâm nghiệp I TW. Bên c nh cơ sở
đào t o,

hà trường còn có Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâm

nghiệp đ ng t i phường B c Sơn, thành phố Uông Bí với nhiều mô hình rừng
tự nhiên và rừng trồng làm cơ sở tốt cho các lớp học sinh, sinh viên trong và
ngoài trường thực hành thực tập và nghiên cứu khoa học. Trung tâm Thực

hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp có tổng diện tích đất tự nhiên hơn 970
h cta, trong đ đất có rừng tự nhiên chiếm 43,3 , đất rừng trồng chiếm 32%
với các loài cây trồng như
b c, trong đ

o, Thông mã vĩ,

ch đàn, Sở, Lát Mêhicô, Giổi

iện tích trồng các loài Keo là lớn nhất với 235 hecta.

Tuy nhiên, hiện còn rất ít những nghiên cứu về khả năng ảo vệ đất của
rừng trồng

o tai tượng ở Trung tâm này và thiếu những biện pháp nâng cao

hiệu quả bảo vệ đất rừng.

hằm g p phần xác định cơ sở khoa học cho việc

giải quyết những tồn t i trên tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài: “Đánh giá
hiệu quả giữ đất của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Wild) tại
phường Bắc Sơn, thành phố Uông Bí, Quảng Ninh”.


2

C ƣơn 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Ở n o

nƣớ

Công trình nghiên cứu đầu tiên về x i mòn đất và dòng chảy được thực
hiện bởi nhà bác học Volni người
1981 .

ức giai đo n 1877 đến 1885 (Hudson N,

ng đã s dụng một hệ thống các ãi đo òng chảy để nghiên cứu

hàng lo t các nhân tố c liên quan đến xói mòn đất như lo i đất, lượng mưa,
độ dốc, thực ì,….Sau đ , nhiều nghiên cứu về x i mòn đất ưới ảnh hưởng
của lớp phủ thực vật và ho t động canh tác được thực hiện ở Mỹ, Liên Xô.
Trước năm 1944 c một số công trình nổi tiếng ở Mỹ và Liên Xô và
các nước châu Âu như Mill ,

nn tt,

aws, Al n, Zakharop. Trong giai

đo n này tồn t i quan điểm chung cho rằng xói mòn chủ yếu do dòng chảy
tràn trên mặt đất t o nên. Vì vậy các tác giả tập trung vào các hướng nghiên
cứu hiệu quả của các công trình xói mòn ngoài thực địa, như kết cấu các bờ
bậc thang, các ăng cây xanh ch n đất, cách bố trí cây trồng theo không gian
trên mặt đất....
hìn chung trong giai đo n này những nghiên cứu được tiến hành theo
phương pháp đơn giản, chưa kết hợp được giữa thực nghiệm ngoài hiện
trường với nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, giá trị định lượng chưa cao.
Bằng các thí nghiệm trong phòng, năm 1944 Ellison lần đầu tiên ông đã

phát hiện ra nhân tố cực kỳ quan trọng ảnh hưởng tới x i mòn đất đ là h t
mưa.

ộng năng của h t mưa, sức b n phá của nó trên bề mặt đất có vai trò

quan trọng nhất, quyết định đến xói mòn. Các nhà nghiên cứu nổi tiếng trong
giai đo n này là: Ellison, Delixop, Mikhovic, Wischmeier W.H, (1978).
Phương trình phá huỷ kết cấu của h t mưa

ằng nghiên cứu trong phòng thí

nghiệm) của Ellison 1945 , Phương trình mất đất phổ dụng của Wischmeier
và Smith 1958, 1978 ,… hoặc nghiên cứu thông qua xây dựng mô hình mô


3

phỏng như: Mô hình ồi l ng của Megev (1967), Mô hình mô phỏng quá trình
bồi l ng của Fleming và Fhamy (1973), Mô hình x i mòn đất dốc của Foster
và Meyer (1975), Mô hình mất đất do dòng chảy của Fleming và Walker
1977 ,…
Zakharop (1973) và nhiều tác giả khác đã nghiên cứu ảnh hưởng của
kích thước h t mưa, cường độ mưa và phân ố mưa tới xói mòn và dòng chảy
mặt.
Kết quả quan trọng của nghiên cứu xói mòn và khả năng ảo vệ đất
trong giai đo n này là xây dựng được phương trình mất đất phổ dụng (USLE)
có d ng tổng quát:
A = R.K.L.S.C.P
Trong đ :

A - ượng đất xói mòn trung bình (tấn arc năm
R - Hệ số x i mòn o mưa
K - Hệ số x i mòn đất
L - Hệ số độ ài sườn dốc
S - Hệ số độ dốc
C - Hệ số canh tác
P - Hệ số bảo vệ đất

Phương trình này đã làm sáng tỏ vai trò của từng nhân tố ảnh hưởng
đến xói mòn ở các khu vực c điều kiện địa lý khác nhau.
Vấn đề thủy văn của rừng trồng nói chung và rừng trồng

o tai tượng

nói riêng là vấn đề ô nhiễm nguồn nước ở dòng chảy mặt, tính chất vật lý của
đất bị thay đổi và chủ yếu là xói mòn khi trời mưa
Garrity

rasw ll E. , 1998;

.P, 1993 . Thông thường thì khi rừng tự nhiên bị thay thế bởi rừng

trồng thì gây ra các vấn đề thủy văn. Ở rừng trồng thuần loài nói chung, sự
cân đối lượng nước mưa thấp hơn rừng tự nhiên o đ sẽ làm tăng lượng nước
chảy bề mặt, lượng nước chảy ngầm giảm, đất bị chai cứng.


4

Sự thấm nước của đất là quan trọng nhất trọng tuần hoàn thủy văn

rừng, có tác dụng rất quan trọng trong việc hình thành cơ chế dòng chảy. Có
nhiều mô hình thấm nước của đất dựa vào việc đơn giản hóa quá trình vật lý
và các mô hình kinh nghiệm, mô hình cải tiến của nó. Mặc dù những mô hình
này đã thu được thành công khá tốt trong mô phỏng vận động của nước trong
đất nông nghiệp và trong thủy văn đất nông nghiệp, nhưng khi ứng dụng cho
v ng đất dốc l i gây ra những thách thức nghiêm trọng. hi nước thấm trong
đất và vận chuyển trong đất, chúng chịu sự chi phối của trọng lực và lực tác
dụng mao quản do tiếp xúc giữa nước và h t đất. Sự biến đổi của kết cấu đất
và thành phần cơ giới của đất sẽ dẫn đến sự rối lo n của con đường vận động
nước trong đất, nên việc ứng dụng định luật Darcy – định luật mô tả vận động
của nước trong một môi trường đồng nhất nhiều lỗ hổng và phương trình về
sự vận động của nước trong đất rừng để nghiên cứu định lượng và dự báo, sẽ
dẫn đến những sai lệch tương đối lớn so với tình hình thực tế vì ph m vi s
dụng của định luật Darcy là dùng cho vận động của dòng chảy trong một tầng
đất (dẫn theo Ph m Văn

iển, 2006). Xét từ g c độ ảnh hưởng của rừng đến

tuần hoàn thủy văn gồm: sự phân giải của thảm mục, ho t động của rễ cây và
động vật, dẫn đến vận động của dòng chảy trong các lỗ hổng tương đối lớn,
làm tăng lượng nước thấm xuống đất và lượng nước giữ l i trong đất
(Zakharop, 1981).
ượng nước giữ trong đất rừng là một ch tiêu rất quan trọng để đánh
giá tác dụng nuôi ưỡng nguồn nước của rừng. Ở Trung Quốc, các nhà khoa
học thường

ng lượng nước bão hòa các lỗ hổng ngoài mao quản đất rừng để

tính toán lượng nước thấm xuống đất. Theo kết quả nghiên cứu, mỗi hecta
đất rừng có thể tích giữ được lượng nước 641 – 679 tấn năm Vu hí

Vương ễ Tiên, 2001).

ân và


5

1.2. Ở tron nƣớ
Ở Việt Nam, những nghiên cứu về khả năng giữ đất và nuôi ưỡng
nguồn nước của rừng còn là một vấn đề khá mới mẻ, nó ch b t đầu vào
những năm 1970.

húng được thực hiện chủ yếu th o hai hướng tiếp cận

chính là nghiên cứu trên quy mô lưu vực và nghiên cứu trên quy mô khu
rừng.
Nghiên cứu của Ph m Ngọc ũng 1993 cho thấy ở nước ta, cây rừng
có khả năng tiêu thụ một lượng nước khá lớn.

ất rừng cũng là một nhân tố

ảnh hưởng rõ rệt nhất đến dòng chảy mặt. Sự khác nhau về tính chất vật lý
của các lo i đất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến x i mòn đất và sự hình thành dòng
chảy.
Nguyễn Ngọc ung 1995 đã ựa vào mức độ thấm, thoát nước và sự
thoái hóa của các lo i đất ưới rừng để cho điểm và đánh giá vai trò của nhân
tố đất ảnh hưởng tới xói mòn và dòng chảy.
ặc biệt là nghiên cứu định lượng của Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao
Yêm, Hoàng Xuân ơ 1984 đã làm rõ ảnh hưởng của nhân tố địa hình tới
xói mòn, vai trò chống xói mòn của một số thảm thực vật nông nghiệp, đã chú

ý tới độ che phủ g n liền với các giai đo n phát triển của cây trồng, định
hướng cho việc xây dựng các giải pháp phòng chống x i mòn trên sườn dốc.
Nhiều nghiên cứu định vị đã được triển khai ở các t nh phía B c và Tây
Nguyên. Các tác giả phải kể đến là: Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn T Siêm,
Thái Phiên (1990-1997 ,

ê Văn

anh 1991 ,

i Quang Toản (1991),

Vương Văn Quỳnh và cộng sự 1994 đến 1999), Nguyễn Ngọc Lung và Võ
i Hải (1996, 1997), Nguyễn Trọng Hà (1996), Nguyễn Văn

ũng và Trần

ức Viên (2003), Ph m Văn iển 2006 , ương Văn Thanh 2006 ,
Trọng Hà, Nguyễn Thế Hưng 2006 .

guyễn


6

Vương Văn Quỳnh và cộng sự 1996, 1997, 1999 đã xây ựng phương
trình dự áo x i mòn đất ở Việt

am. Trong trường hợp trên một diện tích

đồng nhất ch có một tr ng thái rừng và không làm đất hàng năm thì:
d =
Trong đ :

2.31 * 10 6 * K *  2
TC
(
 CP  TM ) 2 * X
H

d - cường độ x i mòn đất mm năm ;
α - độ dốc mặt đất độ);
TC - độ tàn che của tầng cây cao (lớn nhất là 1,0);
H - chiều cao bình quân của tầng cây cao;
CP - độ che phủ;
TM - tỷ lệ che phủ của lớp thảm khô trên mặt đất (lớn nhất là

1,0);
X - độ xốp tổng số của lớp đất mặt (0-5cm), (tính bằng %);
K - ch số xói mòn của mưa.
ỗ

ình Sâm và cộng sự 2002 đã đưa ra ẫn liệu lưu lượng dòng

chảy t i nơi c rừng thấp hơn từ 2,5 đến 27 lần so với khu vực canh tác nông
nghiệp và khẳng định rừng tự nhiên có tác dụng tốt hơn rừng trồng trong việc
giảm dòng chảy mặt trong m a mưa và tăng òng chảy trong mùa khô.
Trong ấn ph m “Liệu rừng có phòng hộ đầu nguồn được không?” của
Trung tâm sinh thái và môi trường rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp
Việt

am FSIV và

hương trình s dụng đất và lâm nghiệp thuộc Viện

Quốc tế về Môi trường và phát triển (IIED, 2002), nhóm tác giả đã kết luận: ở
Việt

am chưa c những nghiên cứu đầy đủ về thủy văn rừng và chức năng

phòng hộ đầu nguồn. Họ cho rằng, với những tư liệu hiện t i ch có thể nói
rằng rừng thường làm giảm dòng chảy mặt, rừng có thể kiểm soát dòng chảy
ở mức độ nhất định trong những lưu vực nhỏ. Tuy nhiên, hiện có những ý
kiến khác nhau về những kết luận trên. Vấn đề là người ta đã không phân biệt


7

được rõ ràng ảnh hưởng của các lo i rừng khác nhau đến xói mòn và dòng
chảy. Trong thực tế thì một số rừng trồng với những biện pháp kỹ thuật không
hợp lý có thể gây xói mòn m nh và giữ nươc cũng kém, trong khi những rừng
tự nhiên hoặc rừng được trồng có cấu trúc hợp l thường có khả năng ngăn
cản x i mòn đất và giữ nước tốt hơn nhiều.
Võ

i Hải, Nguyễn Ngọc ung 1997 đã nghiên cứu về lượng đất xói

mòn ở các tr ng thái rừng trồng thuần loài

o lá tràm,

o tai tượng, Luồng,

Tr u ở Tây Nguyên. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng đất bị xói mòn ở bốn
tr ng thái biến động từ 152.09 – 400.12 kg/ha, cao nhất ở rừng trồng Tr u và
thấp nhất ở rừng trồng

o lá tràm; lượng nước chảy bề mặt biến động từ

765.4 – 990.2 m3/ha, cao nhất ở rừng trồng Tr u và thấp nhất ở rừng trồng
Keo lá tràm.
Trong luận án tiến sĩ của Ph m Văn

iển năm 2006: “Khả năng giữ

nước của một số thảm thực vật ở vùng phòng hộ thủy điện Hòa Bình”. Tác
giả đã thiết lập 45 ô thí nghiệm t i hai xã Vầy

ưa và Tân Mai, trên ốn lo i

tr ng thái rừng phổ biến ở vùng hồ Hòa Bình (rừng tự nhiên, rừng trồng, trảng
cỏ và trảng cây bụi . ông trình đã đưa ra một số kết quả: lượng nước chảy bề
mặt bình quân ở các tr ng thái rừng biến động từ 104.7 – 574.7 mm ha năm,
tương đương hệ số dòng chảy mặt từ 5.2 – 28.7%. Hệ số dòng chảy lớn nhất ở
trảng cỏ và thấp nhất ở rừng tự nhiên. Tốc độ thấm nước của đất ưới các
tr ng thái rừng nghiên cứu tương đối cao, tốc độ thấm nước an đầu từ 6.7 –
15.2 mm/phút, tốc độ thấm nước ổn định từ 2.5 – 8.0 mm/phút; tốc độ thấm
nước của đất có liên hệ chặt chẽ với độ xốp, độ ày, độ m đất. Hệ số tiêu
giảm nước của đất rừng ở địa bàn nghiên cứu biến động từ 0.985 – 0.988.
Tiêu chu n đánh giá rừng phòng hộ nguồn nước xác định bởi biểu thức:

GT + P + TM ≥ 95,0* *S


8

Trong đ :

GT – độ giao tán (%)
CP – độ che phủ của cây bụi thảm tươi
TM – độ che phủ của vật rơi rụng (%)
K – hệ số x i mòn đất
S – độ dốc độ)

ây là một trong những công trình nghiên cứu tương đối hoàn ch nh về
khả năng giữ nước, giữ đất của rừng. Tuy nhiên, công trình này ch đề cập đến
vai trò giữ nước và chống x i mòn đất của thảm thực vật trên quy mô lâm
phần mà chưa đề cập đến vai trò giữ nước của thảm thực vật trên quy mô lưu vực
và chưa đề cập đến việc xác định diện tích và phân bố thảm thực vật đầu nguồn.
ác loài

o được đưa vào trồng ở nước ta từ những năm 1960, là loài

cây sinh trưởng và phát triển nhanh, đồng thời l i có khả năng cải t o đất cao.
Với những ưu điểm trên, cây

o đã nhanh ch ng trở thành cây trồng rừng

chủ lực cho ngành lâm nghiệp nước ta.
nước thuộc châu
ông

am

.

o tai tượng hiện nay có khoảng 40

i ương, châu Phi, châu

gây trồng, đặc biệt là ở vùng

hững công trình nghiên cứu về

o tai tượng ở nước ta nói

chung và ở Trung tâm thực hành thực nghiệm Nông lâm nghiệp (thuộc trường
ông lâm ông

c) nói riêng mới ch tập trung vào một số lĩnh vực như

giá trị s dụng, kỹ thuật gây trồng, đặc điểm sinh thái, khả năng sinh trưởng.
Hầu hết các tài liệu nghiên cứu về cây

o tai tượng đều ít nhiều đề cập đến

tác động môi trường, nhưng chưa c nghiên cứu nào ch ra một cách khoa học
và cụ thể về khả năng giữ đất là rừng trồng

o tai tượng.

9

C ƣơn 2
MỤC TI U, N I UN
2.1. Mụ t u n

V P ƢƠN

P

PN

I N CỨU

n ứu

2.1.1. Mục tiêu chung
Mục tiêu chung của đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho
những giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng

o tai tượng ở

Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp thuộc Trường Cao
đẳng ông âm ông

c, t nh Quảng Ninh.

2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được những đặc điểm cấu trúc c liên quan đến hiệu quả giữ

đất của rừng k o tai tượng và rừng đối chứng.
- Xác định được cường độ xói mòn và một số ch tiêu phản ảnh tính
chất đất ưới rừng k o tai tượng và rừng đối chứng, những nhân tố ảnh hưởng
đến cường độ xói mòn và các ch tiêu trên đất.
- Xác định được những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừng
trồng

o tai tượng t i địa điểm nghiên cứu.

2.2. Đố tƣợn n

n ứu

ối tượng nghiên cứu của đề tài là các lô rừng và đất ưới rừng trồng
o tai tượng thuần loài với các nhân tố ảnh hưởng tới x i mòn đất là: địa
hình, tính chất vật lý của đất, thảm thực vật.
ể đánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng

o tai tượng thuần loài,

đề tài cũng tiến hành nghiên cứu những ch tiêu phản ánh khả năng giữ đất
của các tr ng thái rừng và thảm thực vật khác làm đối chứng.
2.3. P ạm v n

n ứu

ánh giá khả năng giữ đất của rừng trồng

o tai tượng thuần loài t i

Trung tâm thực hành – thực nghiệm nông lâm nghiệp thuộc Trường ao đẳng
ông lâm ông

c, t nh Quảng Ninh.


10

2.4. Nộ dun n

n ứu

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

o tai tượng c liên quan đến khả

năng giữ đất và các rừng đối chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự
nhiên.
+ ặc điểm tầng cây cao
+ ặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi
+ ặc điểm lớp thảm khô
- Nghiên cứu đặc điểm đất ưới tán rừng

o tai tượng và các rừng đối

chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự nhiên. Liên hệ của chúng với cấu
trúc rừng
+ Bề dày tầng đất
+ ộ xốp đất
+ ộ m đất

+ Hàm lượng mùn
+ Dung trọng đất
- Nghiên cứu đặc điểm x i mòn đất ưới rừng trồng K o tai tượng và
rừng đối chứng.
- ề xuất những giải pháp nâng cao khả năng giữ đất của rừng trồng Keo
tai tượng t i khu vực nghiên cứu.
+ Các giải pháp tác động vào cấu trúc rừng
+ Các giải pháp tác động vào đất
2.5. P ƣơn p áp n

n ứu

2.5.1. Phương pháp luận
ề tài áp dụng phương pháp luận hệ thống.
hợp thành của hệ thống sinh thái rừng.

ất rừng là một bộ phận

ặc điểm của nó liên quan chặt với

các yếu tố trong hệ thống, đặc biệt là địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủ
thực vật. Vì vậy, để nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả giữ đất của rừng


11

o tai tượng, đề tài cần điều tra đồng thời các ch tiêu phản ảnh đặc điểm
của đất rừng với các nhân tố ảnh hưởng quan trọng nhất trong đ c địa hình,
khí hậu, thổ nhưỡng và lớp phủ thực vật. Yếu tố địa hình quan trọng nhất liên
quan đến tính chất của đất gồm độ dốc mặt đất. Yếu tố thổ nhưỡng quan trọng

nhất liên quan đến khả năng ảo vệ đất của rừng là độ xốp tầng đất mặt. iều
kiện khí hậu liên hệ chặt với mưa chủ yếu là cường độ và lượng mưa, n được
thể hiện trong ch số tổng hợp là ch số xói của mưa. ác yếu tố về đặc điểm
lớp phủ thực vật quan trọng nhất liên quan tới đất là độ tàn che tầng cây cao,
độ che phủ mặt đất của lớp thảm tươi và độ che phủ của thảm khô trên mặt
đất rừng.
2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu
2.5.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu
ể đảm bảo thời gian và tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đề
tài kế thừa các tài liệu cơ ản của khu vực nghiên cứu: bản đồ hiện tr ng
rừng, bản đồ địa hình, điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu
Thu thập các kết quả nghiên cứu đã c trước đây và tài liệu có liên
quan đến đề tài.
2.5.2.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
Chọn địa điểm nghiên cứu, lập tuyến điều tra, khảo sát hiện tr ng khu
vực rừng trồng

o tai tượng thuần loài hiện có. Trên hệ thống tuyến khảo

sát, lập 18 ô tiêu chu n (OTC) diện tích 1000m2 (25x40m) ở các vị trí chân,
sườn và đ nh. Các OTC không lập sát đường mòn, không lập nơi giông kh .
ác OT

đ i diện cho cấp tuổi, mức độ sinh trưởng khác nhau và rừng đối

chứng.
Trong mỗi OTC tiến hành điều tra những nhân tố sau:
(1) Đ ều tr đặ đ ểm cấu trúc rừng
- o độ dốc OTC bằng địa bàn cầm tay

12

-

iều tra độ tàn che, che phủ của thảm tươi cây ụi và tỷ lệ che phủ

của thảm khô th o phương pháp điều tra ngẫu nhiên trên hệ thống 100 điểm .
Trong mỗi OTC lập các tuyến điều tra song song cách đều nhau. ăng thước
dây dọc theo các tuyến. T i các điểm chẵn 2m, 4m, 6m v.v.. trên thước dây sẽ
dùng sào ng m thẳng lên phía trên và xuống phía ưới. Nếu hướng lên trên
mà gặp tán cây thì ghi dấu hiệu tàn che t i điểm đ là 1, nếu không gặp tán
cây thi ghi dấu hiệu tàn che là 0, ng m xuống phía ưới, nếu gặp lá cây bụi
thảm tươi thì ghi ấu hiệu che phủ của cây bụi thảm tươi là 1, nếu không gặp
thì ghi là 0, nếu gặp được lá khô thì ghi dấu hiệu thảm khô là 1, nếu không
gặp thì ghi là 0. Tổng số điểm điều tra là 100 điểm.
ộ tàn ch được xác định bằng tỷ lệ phần trăm giữa số điểm có dấu
hiệu tàn che là 1 trên tổng số điểm điều tra, độ che phủ của thảm tươi cây ụi
bằng số điểm có dấu hiệu che phủ của cây bụi thảm tươi là 1 trên tổng số
điểm điều tra, tỷ lệ che phủ của thảm khô bằng tỷ lệ giữa số điểm có dấu hiệu
thảm khô bằng 1 với tổng số điểm điều tra.
Mẫu biểu điều tra độ tàn che, che phủ và tỷ lệ che phủ của thảm khô như sau:
Biều 01. Biểu đ ều tr độ t n

e, độ che phủ và tỷ lệ che phủ

của thảm khô
gày điều
Số hiệu
tra…………………………

Tọa độ
tuyến…………………………
…………………………………
STT
1
2
…
…
100

Dấu hiệu tàn che

Số hiệu
gười điều
T ……………………………
Tr ng thái
tra………………………….
rừng…………………………

Dấu hiệu che phủ

Dấu hiệu thảm khô


13

-

iều tra tầng cây cao: Tầng cây cao bao gồm các cây gỗ có D1.3 ≥

6cm. Tiến hành đo đếm các ch tiêu sinh trưởng của tất cả các cây trong ô tiêu
chu n của rừng

o tai tượng cấp tuổi 1 3 năm trồng ,

o tai tượng cấp tuổi

2 6 năm trồng), rừng Thông và rừng tự nhiên trên 10 tuổi. Thu thập số liệu
D1.3 bằng thước kẹp kính. Số liệu Hvn và Hdc bằng thước đo cao lum - leiss.
Kết quả thu được ghi vào biểu 02
Biều 02. Biểu đ ều tra cây gỗ
gày điều:
Số hiệu:
Số hiệu:
gười điều:
tra…………………………
T ……………………………
Tọa độ:
Tr ng thái:
:tuyến…………………………
tra………………………….
………………………………… rừng…………………………
STT D1.3 (m) Hvn (m) HDC (m)
Dt (m)
Ghi chú
Đ–T
N–B

-

iều tra cây bụi thảm tươi: trong OT

1 ô ở giữa, mỗi ODB 25m2 . Trong O

ố trí 05 ODB (4 ô ở 4 góc và

xác định loài cây, chiều cao trung

ình, độ che phủ, chất lượng cây bụi thảm tươi.

ết quả thu được ghi vào

biểu 02:
Biểu 02. Biểu đ ều tra cây bụi, thảm tƣơ
ộ tàn che:
gày điều tra:
gười điều tra:

Số hiệu OTC:
Tr ng thái rừng:
ộ cao:
OTC

STT
ODB

-

Tên loài

Số bụi

Che phủ
(%)

HTB
(m)

Tình hình
s n trƣởng

Ghi
chú

iều tra khối lượng thảm khô, thảm mục: được điều tra qua 05 ODB

1m2 trong ODB 25 m2 (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa). Thu toàn bộ thảm mục ở


14

các ô 1m2 và cân trọng lượng t i rừng. Với mỗi OTC sẽ lấy một mẫu thảm
mục để xác định độ m tự nhiên. Số liệu này được s dụng để quy đổi khối
lượng thảm mục điều tra trong OTC ra khối lượng thảm mục đã khô kiệt. Kết
quả thu được ghi vào biểu 03:
Biểu 03. Biểu đ ều tra thảm khô
ộ tàn che:
gày điều tra:
gười điều tra:

Số hiệu OTC:
Tr ng thái rừng:
ộ cao:
T độ
OTC

Khố lƣợng thảm khô trong ODB 1m2

STT
ODB

ODB 1 ODB 2 ODB 3

ODB 4

Ghi
chú

ODB 5

(2) Đ ều tra tính chất vật lý đất dƣới các trạng thái rừng
- Trong mỗi OT

đào một phẫu diện với kích thước dài 1,8m; rộng

0,8m; sâu đến tầng đá mẹ, nếu tầng đá mẹ quá sâu thì đào đến 1,2m. Số liệu
điều tra đất trong phẫu diện ghi vào biểu mô tả phẫu diện đất.
-

iều tra độ m và độ xốp đất rừng: các mẫu đất

ng để xác định độ

m được lấy ở các tầng đất tương ứng với độ sâu lấy mẫu xác định độ xốp.
Mẫu đất để xác định độ m được thu thập vào tháng 12 năm 2015. ây là thời
kỳ m a khô nên độ m đất có thể phản ảnh tốt hơn cho ảnh hưởng của loài
cây trồng đến chế độ nước trong đất rừng. Mẫu đất được đựng trong túi nilon
hai lớp và chuyển về phòng phân tích đất để xác định độ m th o phương
pháp cân sấy.
Số liệu này được s dụng để phân tích đặc điểm biến đổi độ m đất
phụ thuộc vào lượng mưa hoặc tr ng thái rừng, thời gian sau mưa và độ sâu
tầng đất.


15

- Xác định dung trọng đất: dùng ống đung trọng có thể tích V = 100cm3
kê lên mặt phẳng phẫu diện,

ng úa đ ng vào đầu đậy n p sao cho ống

thẳng đứng và lún sâu vào đất. Lấy mẫu ở các tầng đất cách nhau 20 cm, lấy
đến phần cuối của phẫu diện. Sau đ lấy nguyên phần đất trong ống cho vào
túi nilon hai lớp, ghi số hiệu và chuyển về phòng phân tích đất.
2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu
Tổng hợp và x

lý thống kê bằng phần mềm Excel

Các mẫu đất lấy về được phân tích các ch tiêu vật l th o các phương

pháp đang được áp dụng phổ biến trong phòng thí nghiệm t i Viện sinh thái
Rừng và Môi trường hiện nay:
- Xác định độ m của đất bằng phương pháp cân và sấy ở nhiệt độ
1090C
M1 – M2

Công thức tính:
W% =

*100

(2-1)

M2
Trong đ :

- W : độ m tuyệt đối của đất (%)
- M1: trọng lượng của đất tươi gam)
- M2: trọng lượng của đất khô kiệt (gam)

- Xác định dung trọng

Công thức tính:

đất

M2
D=

(2-2)

V

Trong đ :

- D: dung trọng của đất (g/cm3)
- V: thể tích ống dung trọng (V = 100cm3)
- M2: trọng lượng của đất khô kiệt (gam)

- Xác định tỷ trọng đất (d) bằng phương pháp picnômét
Công thức tính:

M2

ình tỷ trọng)


16

d=

(2-3)
M2 + P1 – P2

Trong đ :

- d: tỷ trọng của đất (g/cm3)
- P1: khối lượng của ình và nước (gam)
- P2: khối lượng bình chứa nước và đất (gam)
- M2: trọng lượng của đất khô kiệt (gam)

- Xác định độ xốp của đất (X%):
Công thức tính:

d-D
X(%) =

*100

(2-4)

d
Trong đ :

- X: độ xốp của đất (%)
- d: tỷ trọng của đất (g/cm3)
- D: dung trọng của đất (g/cm3)

- Tính cường độ x i mòn đất ở rừng

o tai tượng nghiên cứu và các

rừng đối chứng là rừng trồng Thông mã vĩ và rừng tự nhiên.
d =

2.31 * 10 6 * K *  2
TC
(
 CP  TM ) 2 * X
H

(2-5)

Trong đ : là cường độ x i mòn đất mm năm ; α là độ dốc mặt đất độ);
T là độ tàn che của tầng cây cao (lớn nhất là 1,0); H là chiều cao bình quân của
tầng cây cao; P là độ che phủ; TM là tỷ lệ che phủ của lớp thảm khô trên mặt
đất (lớn nhất là 1,0 ; X là độ xốp tổng số của lớp đất mặt (0-5cm), (tính bằng %);
K là ch số xói mòn của mưa, t i khu vực nghiên cứu K = 514.
Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến cướng độ xói mòn và các tính chất
đất được thực hiện thông qua phân tích thống kê liên giữa các ch tiêu cấu
trúc rừng, độ dốc mặt đất với cường độ xói mòn các tính chất đất.
Những giải pháp nâng cao hiệu quả bảo vệ đất của rừng k o được đề
xuất trên cơ sở kết quả phân tích liên hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng đến


17

cường độ xói mòn và tính chất đất. Giải pháp được đề xuất nhằm tác động vào
các nhân tố ảnh hưởng th o hướng làm giảm cường độ xói mòn và cải thiện
ttính chất thổ nhưỡng.


18

C ƣơn 3
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH T XÃ H I
KHU VỰC N
3.1. Đ ều

ện t n

I N CỨU

n

3.1.1. Vị trí địa lý
Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm nghiệp trước đây là
Tr m thực hành thực nghiệm lâm sinh) thuộc Trường
ông

ao đẳng Nông Lâm

c đ ng trên địa àn hai phường B c Sơn và Vàng

anh – thành phố

Uông Bí - Quảng Ninh có các mặt tiếp giáp sau:
Phía

ông giáp huyện Hoành

ồ và khu vực

ãi Soi – phường

c

Sơn thành phố Uông í
Phía Tây giáp với phường Vàng anh, thành phố Uông í
Phía am giáp phường

c Sơn, thành phố Uông Bí

Phía B c giáp với Phường Vàng Danh, thành phố Uông Bí
Trung tâm Thực hành và thực nghiệm Nông lâm nghiệp o Trường ao
đẳng

ông lâm

ông

c quản lý gồm 8 khoảnh với tổng diện tích là hơn

900 ha tập trung ở 2 phường Vàng

anh hơn 500 ha và

c Sơn hơn 400

ha).
3.1.2. Địa hình
ịa bàn quản lý của Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông lâm
nghiệp thuộc Trường ao đẳng

ông âm

ông

c c địa hình tương đối

dốc, độ dốc khoảng từ 10- 25 độ, được ao ọc ởi hệ thống suối chính Vàng

anh.

iểm cao nhất của Trung tâm là đ nh 495 cao 495 m so với mực nước

iển. Giao thông đi l i thuận lợi. Trung tâm Thực hành và Thực nghiệm Nông
lâm nghiệp được giới h n ởi hai ãy núi chính giáp với phường Vàng anh Uông í với đ nh cao nhất là 360 m và một ãy giáp huyện Hoành ồ c độ
cao 459m.