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 (Luận văn thạc sĩ)

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


Luận văn đủ ở file: Luận văn full