Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng cao su (hevea brasiliensis) đến môi trường ở vùng bắc trung bộ

51

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TRƯƠNG TẤT ĐƠ
TRƯƠNG TẤT ĐƠ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA RỪNG TRỒNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA RỪNG TRỒNG
CAO SU (Hevea brasiliensis) ĐẾN MÔI TRƯỜNG
CAO SU (Hevea brasiliensis) ĐẾN MÔI TRƯỜNG
Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ
Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ
Chuyên ngành: LÂM SINH
Chuyên ngành: LÂM SINH
Mã số:
62.62.02.05
Mã số:
62.62.02.05

LUẬN
LUẬN ÁN

ÁN TIẾN
TIẾN SĨ
SĨ LÂM
LÂM NGHIỆP
NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Vương Văn Quỳnh
PGS.TS. Võ Đại Hải

HÀ NỘI, 2014


52

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
LỜI CAM ĐOAN

TRƯƠNG TẤT ĐƠ

Tôi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi, các số liệu và
kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực.
Luận án đã sử dụng một phần số liệu và kết quả của đề tài nghiên cứu Khoa
học và NGHIÊN
Công nghệ cấp
Bộ Nông
và Phát

triển RỪNG
nông thôn“Nghiên
CỨU
ẢNHnghiệp
HƯỞNG
CỦA
TRỒNGcứu tác
động môi trường của rừng trồng cao su ở Việt Nam” được thực hiện từ năm 2008

CAO SU (Hevea brasiliensis) ĐẾN MƠI TRƯỜNG

đến năm 2013, do GS.TS.Vương Văn Quỳnh chủ trì, bản thân tác giả là cộng tác

Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ

viên và thực hiện các nội dung công việc ở khu vực Bắc Trung Bộ của đề tài. Phần
kết quả nghiên cứu này đã được chủ trì và các cộng tác viên chính của đề tài cho

Chuyên ngành:

phép sử dụng và công bố trong luận án.

LÂM SINH

Mãtin
số:và tài liệu tham
62.62.02.05
Các số liệu, thông
khảo khác trong luận án đều được chỉ
rõ nguồn gốc và trích dẫn rõ ràng, trung thực.

ngày
tháng 12 năm 2014
LUẬN ÁN TIẾNHà
SĨ Nội,
LÂM
NGHIỆP
Tác giả

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Vương Văn Quỳnh
PGS.TS. Võ Đại Hải

Trương Tất Đơ

Hà Nội, 2014


i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và
kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực.
Luận án đã sử dụng một phần số liệu và kết quả của đề tài nghiên cứu Khoa
học và Công nghệ cấp Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn“Nghiên cứu tác
động môi trường của rừng trồng cao su ở Việt Nam” được thực hiện từ năm 2008
đến năm 2013, do GS.TS.Vương Văn Quỳnh chủ trì, bản thân tác giả là cộng tác
viên và thực hiện các nội dung công việc ở khu vực Bắc Trung Bộ của đề tài. Phần
kết quả nghiên cứu này đã được chủ trì và các cộng tác viên chính của đề tài cho
phép sử dụng và công bố trong luận án.
Các số liệu, thông tin và tài liệu tham khảo khác trong luận án đều được chỉ
rõ nguồn gốc và trích dẫn rõ ràng, trung thực.

Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2014
Tác giả

Trương Tất Đơ


ii
LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại Trường Đại học Lâm nghiệp theo chương
trình đào tạo tiến sĩ khóa 20/2010, chuyên ngành Lâm sinh, mã số 62.62.02.05, từ
năm 2010 đến 2014.
Để có được kết quả này tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn,
giúp đỡ nhiệt tình của hai thày hướng dẫn khoa học là GS.TS Vương Văn Quỳnh và
PGS. TS Võ Đại Hải, đã dành nhiều thời gian hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và truyền
đạt những kiến thức quí báu, dành cho tác giả nhiều những tình cảm tốt đẹp trong
suốt thời gian học tập và thực hiện luận án này. Tấm gương lao động và các ý tưởng
khoa học mới của các thày giáo là bài học quí giá đối với bản thân tơi.
Trong q trình học tập và hồn thành luận án, tác giả cũng đã nhận được sự
quan tâm, tận tình và tạo mọi điều kiện giúp đỡ của Ban giám hiệu, các thầy cô giáo;
cán bộ Trường Đại học Lâm nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Tổng cục Lâm
nghiệp đã tạo điều kiện về thời gian để tác giả học tập và hoàn thành luận án. Nhân
dịp này tác giả xin trân trọng cảm ơn về những sự giúp đỡ q báu đó.
Tác giả cũng xin cảm ơn các cán bộ của Viện Nghiên cứu Sinh thái rừng và
Môi trường, các cán bộ Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và người dân địa
phương tại 6 tỉnh - nơi đề tài thu thập số liệu và bố trí thí nghiệm đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tác giả triển khai đề tài cũng như cung cấp thông tin, số liệu
ngoại nghiệp phục vụ luận án. Xin trân trọng cảm ơn các thày cô giáo, các nhà khoa
học đã đóng góp các ý kiến q báu để tác giả hồn thành bản luận án này.
Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và người

thân trong gia đình đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và
hoàn thành luận án này.
Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2014
Tác giả


iii
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan ……………………......………………….....…………................

i

Lời cảm ơn ……………………......………………….....…………....................

ii

Mục lục…………………………………………….....……………....................

iii

Danh mục các ký hiệu và từ viết tắt……......................................…....................

vi

Danh mục các bảng ..…………………………………………..…......................

vii

Danh mục các hình ảnh, biểu đồ và sơ đồ ……………………….......................

x

Phần mở đầu …………………………………………………………………...

1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................

6

1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi …………........…………….................

6

1.1.1 Nghiên cứu về cây Cao su .......................................................................

6

1.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng đến môi trường .............................

9

1.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng Cao su đến môi trường .........................

14

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước …………………………………………

18

1.2.1 Nghiên cứu về cây Cao su ..........................................................................

18

1.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng đến môi trường ............................

22

1.2.3 Nghiên cứu về ảnh hưởng của rừng Cao su đến môi trường ……………...

27

1.3 Một số kết luận rút ra từ tổng quan tài liệu nghiên cứu ……………………

30

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................

32

2.1 Nội dung nghiên cứu …..............................................................................

32

2.2 Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................

33

iv
2.2.1 Quan điểm nghiên cứu ..........................................................................

33

2.2.2 Phương pháp luận ………………………………………………………………

34

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu cụ thể ................................................................

35

2.2.4 Tổng hợp các số liệu phục vụ luận án .....................................................

49

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................

51

3.1 Đặc điểm của rừng trồng Cao su vùng Bắc Trung Bộ …………………......

51

3.1.1 Đặc điểm kỹ thuật trồng rừng Cao su ………………………………………..

51

3.1.2 Đặc điểm rừng trồng Cao su ở vùng Bắc Trung Bộ ………………….........

56

3.1.3 Đặc điểm chất độc hại từ cây cao ……………..………………………………

66

3.2 Ảnh hưởng của rừng Cao su đến môi trường đất ……………………….....

73

3.2.1 Độ xốp đất dưới rừng Cao su ………………...............................................

73

3.2.2 Hàm lượng mùn trong đất rừng Cao su ……………………………………..

76

3.2.3 Xói mịn đất dưới rừng Cao su …………………………….…………………..

78

3.2.4 Ảnh hưởng của rừng Cao su đến tính chất hóa học đất ……………………

85

3.2.3 Ảnh hưởng đến thực vật, côn trùng và vi sinh vật đất dưới tán rừng ……...…

88

3.3 Ảnh hưởng của rừng trồng Cao su đến môi trường nước ………………….

96

3.3.1 Ảnh hưởng của rừng Cao su đến khả năng giữ nước ......………………….

96

3.3.2 Quá trình bốc và thoát hơi nước của rừng Cao su …………………………

103

3.3.3 Dư lượng hóa chất trong nước mặt và nước ngầm …………………………

109

3.3.4 Chất lượng nước mặt và nước ngầm dưới rừng Cao su ……………..........

111

3.4 Ảnh hưởng của rừng Cao su đến môi trường khơng khí ………………......

114


v
3.4.1 Tiểu khí hậu dưới tán rừng Cao su ……………………………………………

114

3.4.2 Chất độc từ lá cây Cao su phát thải ra mơi trường khơng khí .…………..

118

3.4.3 Khả năng tích lũy các bon của rừng ao su ……………………………………..

122

3.5 Đề xuất một số giải pháp hạn chế tác động tiêu cực môi trường cho rừng
trồng Cao su ở vùng Bắc Trung Bộ …………………………………………….

130

3.5.1 Đánh giá tổng hợp ảnh hưởng của rừng trồng Cao su đến môi trường ………

130

3.5.2 Một số giải pháp hạn chế tác động tiêu cực của rừng trồng Cao su đến môi
trường …………………………………….………...……………………………………...

133

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ………….............................................................

140

DANH MỤC BÀI BÁO, CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Giải thích

BTB

Bắc Trung Bộ

BOD5

Lượng oxy hóa sinh

CO2

Các bon đi ơ xít

CP

Độ che phủ mặt đất, tính bằng %

D1.3

Đường kính thân cây đo tại vị trí 1,3m

Doc

Độ dốc mặt đất

Dt

Đường kính tán cây

DO

Lượng oxy hịa tan

FAO

Tổ chức nơng lương thực thế giới

Hvn

Chiều cao vút ngọn

Hdc

Chiều cao dưới cành

IPCC

Ủy ban liên chính phủ về Biến đổi khí hậu

KHCN

Khoa học cơng nghệ

KTT

Keo tai tượng

M

Trữ lượng lâm phần, tính bằng m3

OTC

Ơ tiêu chuẩn

pH

Chỉ số đo hoạt động của các ion Hi đrô trong dung dịch
(là độ axít hay bazơ của dung dịch), thang pH từ 0-14.

PTNT

Phát triển nông thôn

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

RTN

Rừng tự nhiên

TC

Độ tàn che của cây rừng, tính bằng phần 10

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TB

Trung bình

STD

Sai tiêu chuẩn

V

Hệ số biến động, tính bằng %


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tên bảng

Trang

1.1

Diện tích rừng trồng Cao su năm 2013 theo các vùng sinh thái

19

1.2

Diện tích rừng trồng Cao su năm 2013 tại các tỉnh vùng Bắc Trung Bộ

20

2.1

Số lượng ô tiêu chuẩn và số lượng mẫu đã thu thập và sử dụng

49

3.1

Điều kiện lập địa ở các ô tiêu chuẩn rừng trồng Cao su

51

3.2

Các phương thức xử lý cỏ dại cho rừng Cao su

53

3.3

Đặc điểm tầng cây cao của rừng Cao su và đối chứng

58

3.4

Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi rừng Cao su và đối chứng

61

3.5

Sự sai khác về đặc điểm cây bụi thảm tươi ở rừng Cao su và đối chứng

62

3.6

Đặc điểm thảm khô rừng Cao su và đối chứng

63

3.7

Đặc điểm phân bố thảm khô trên mặt đất rừng Cao su và đối chứng

65

3.8

Diện tích pic trung bình trên sắc đồ các chất dễ bay hơi trong lá Cao su

67

3.9

Diện tích pic của Hexanal và trans-2-Hexenal theo nồng độ trong mẫu

70

3.10

Hàm lượng Hexanal và trans-2-Hexenal trong lá Cao su

72

3.11

Khối lượng Hexanal và trans-2-Hexenal trên một hecta rừng Cao su

73

3.12

Độ xốp của đất dưới rừng Cao su theo tỉnh

73

3.13

Sự khác biệt độ xốp đất dưới rừng Cao su và rừng keo đối chứng

74

3.14

Độ xốp đất dưới rừng Cao su theo dộ dốc mặt đất

75

3.15

Hàm lượng mùn trong đất dưới rừng Cao su và đối chứng

76

3.16

Cường độ xói mịn đất điều tra được ở các ơ tiêu chuẩn Quảng Trị

78


viii
3.17

Liên hệ giữa cường độ xói mịn ở rừng Cao su với các nhân tố ảnh hưởng

79

3.18

Cường độ xói mịn đất dưới rừng Cao su và đối chứng tại tỉnh Quảng Trị
tính theo phương trình ước lượng

80

3.19

So sánh cường độ xói mịn bằng thực nghiệm và ước lượng

81

3.20

Ước lượng cường độ xói mịn của rừng Cao su và đối chứng ở vùng BTB

82

3.21

Cường độ xói mịn đất trung bình dưới rừng Cao su (mm/năm)

84

3.22

Cường độ xói mịn đất dưới rừng Keo tai tượng (mm/năm)

85

3.23

Cường độ xói mịn đất dưới rừng nghèo kiệt (mm/năm)

85

3.24

Dư lượng hoá chất trong đất rừng Cao su và đối chứng

86

3.25

Hàm lượng các chất độc do lá Cao su tạo ra trong đất rừng Cao su

87

3.26

Đặc điểm thực vật tầng thấp dưới rừng Cao su và đối chứng

89

3.27

Mật độ giun đất ở dưới rừng Cao su và đối chứng (con/m2)

90

3.28

Số lượng vi sinh vật đất ở dưới rừng Cao su và đối chứng

94

3.29

Tần suất (%) gặp một số loài động vật trong rừng Cao su và đối chứng

95

3.30

Độ ẩm đất dưới rừng Cao su và rừng đối chứng

96

3.31

Tốc độ thấm nước của đất dưới rừng Cao su và đối chứng

99

3.32

Dung tích chứa nước của đất rừng Cao su và đối chứng

100

3.33

Dung tích chứa nước của lá và thảm khơ rừng Cao su và đối chứng

101

3.34

Dung tích chứa nước tổng thể của rừng Cao su và đối chứng

101

3.35

Chỉ số giữ nước của đất rừng Cao su và đối chứng

102

3.36

Lượng bốc hơi mặt đất dưới rừng Cao su và keo đối chứng

104

3.37

Biến đổi lượng bốc hơi mặt đất rừng Cao su và keo đối chứng theo giờ

104

ix
3.38

Biến đổi lượng bốc hơi mặt đất theo thời gian trong ngày

106

3.39

Cường độ thoát hơi nước từ lá Cao su và rừng đối chứng

107

3.40

Lượng thoát hơi nước trong ngày của rừng Cao su

108

3.41

Dư lượng hóa chất trong nước mặt và nước ngầm ở rừng Cao su và đối chứng

110

3.42

Một số chỉ tiêu chất lượng nước ở rừng Cao su và đối chứng

111

3.43

Nhiệt độ khơng khí dưới rừng Cao su theo cấp tuổi

114

3.44

Nhiệt độ khơng khí dưới rừng Cao su và đối chứng

115

3.45

Độ ẩm khơng khí dưới rừng Cao su và đối chứng

117

3.46

Lượng phát thải Hexanal và Tran-2-Hexenal từ mẫu lá Cao su

119

3.47

Khối lượng Hexanal và Trans-2-Hexenal phát thải trên 1ha rừng Cao su

120

3.48

Hàm lượng chất Tran-2-Hecxenal tạo ra theo thời gian lặng gió

121

3.49

Sinh khối tươi cây Cao su cá lẻ theo cấp tuổi rừng Cao su

122

3.50

Tỷ lệ % sinh khối tươi cây Cao su cá lẻ theo cấp tuổi

123

3.51

Sinh khối khô của Cao su cây cá lẻ theo cấp tuổi

124

3.52

Tỷ lệ sinh khối khô/sinh khối tươi ở rừng Cao su (%)

124

3.53

Tỷ lệ sinh khối khô của từng bộ phận với tổng sinh khối khô của cây

125

3.54

Tổng sinh khối và lượng các bon của rừng Cao su

127

3.55

Sinh khối và trữ lượng các bon trên mặt đất rừng Cao su và đối chứng

128

3.56

Tổng hợp biến đổi môi trường khi chuyển sang rừng trồng Cao su

130


x
DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ

TT

Tên hình, biểu đồ

Trang

2.1

Sơ đồ và thiết bị chưng cất dòng ngưng liên tục

37

2.2

Máy sắc kí khí ghép nối khối phổ (GC/MS) Agilent 6890 N-5973 I

37

2.3

Bình đo bốc hơi GGI-3000

43

2.4

Điểm lấy mẫu nước để phân tích dư lượng hóa chất

44

2.5

Hộp kính thu mẫu khí phát thải phytoncxide của lá Cao su

45

2.6

Ống hấp phụ 226-119 SKC" với chất hấp phụ là DNPH

45

3.1

Đường kính và chiều cao bình quân của rừng Cao su theo từng tỉnh

56

3.2

Liên hệ giữa D1.3 và Hvn trung bình rừng Cao su

59

3.3

Độ tàn che trung bình rừng Cao su và đối chứng

60

3.4

Độ che phủ thảm khơ trung bình của rừng Cao su và đối chứng

64

3.5

Sắc ký đồ hỗn hợp các chất dễ bay hơi chưng cất được từ lá Cao su

67

3.6

Tỷ lệ chất dễ bay hơi lấy ra khỏi mẫu lá Cao su theo thời gian chưng cất

68

3.7

Khối phổ của chất c1 (hình trên) và khối phổ của Hexanal (hình dưới)

68

3.8

Khối phổ của chất c5 (hình trên) và tran-2- Hexanal (hình dưới)

69

3.9

Cơng thức cấu tạo chất Hexanal

69

3.10

Công thức cấu tạo chất Trans-2-Hexenal

69

3.11

Liên hệ giữa diện tích pic với nồng độ chất Hexanal và Trans-2-Hexenal

71

3.12

Biến đổi độ xốp khi chuyển rừng tự nhiên sang trồng Cao su hoặc keo

75

3.13

Biến đổi độ xốp tầng mặt khi chuyển rừng tự nhiên sang trồng keo

76

3.14

Biến đổi hàm lượng mùn trong đất tầng mặt rừng Cao su theo tuổi

77

3.15

Xói mịn đất dưới rừng Cao su theo độ dốc

82

3.16

Phân bố mật độ giun đất theo độ sâu tầng đất ở rừng Cao su

91

3.17

Phân bố của mật độ giun đất rừng Cao su theo độ dốc

92

3.18

Biến đổi mật độ giun đất khi chuyển RTN sang trồng Cao su hoặc keo

93

xi
3.19

Biến động số lượng vi sinh vật đất dưới rừng Cao su theo tuổi

94

3.20

Tần suất gặp một số lồi cơn trùng dưới rừng Cao su và đối chứng

95

3.21

Độ ẩm đất trung bình của rừng Cao su và đối chứng

97

3.22

Biến đổi độ ẩm đất khi chuyển sang trồng rừng Cao su hoặc keo

98

3.23

Biến động chỉ số giữ nước của đất khi chuyển sang trồng Cao su và keo

103

3.24

Biến đổi của lượng bốc hơi dưới rừng Cao su theo thời gian

105

3.25

Biến đổi của lượng bốc hơi dưới rừng keo theo thời gian

105

3.26

Liên hệ giữa khối lượng lá với D1.3 bình quân rừng Cao su

107

3.27

Liên hệ của khối lượng lá với D1.3 bình quân rừng keo tai tượng

108

3.28

Biến động lượng nước tiêu thụ trung bình năm theo tuổi rừng

109

3.29

Biến động chất lượng nước mặt khi chuyển sang trồng Cao su

112

3.30

Hàm lượng ơxy hịa tan trong nước mặt tại khu vực nghiên cứu

112

3.31

Hàm lượng ôxy hóa sinh trong nước mặt tại khu vực nghiên cứu

113

3.32

Nhiệt độ khơng khí trung bình và lúc 13h ở rừng Cao su theo tuổi rừng

115

3.33

Nhiệt độ khơng khí và nhiệt độ đất dưới rừng Cao su và rừng đối chứng

116

3.34

Liên hệ giữa nhiệt độ và độ ẩm khơng khí ở rừng Cao su

118

3.35

Liên hệ giữa nhiệt độ và độ ẩm khơng khí ở rừng keo

118

3.36

Tỷ lệ sinh khối các bộ phận so với tổng sinh khối cây

123

3.37

Tỷ lệ sinh khối khô/sinh khối tươi của cây Cao su cá lẻ

125

3.38

Tỷ lệ sinh khối khô của từng bộ phận với tổng cả cây theo tuổi

126

3.39

Liên hệ giữ D1.3 và sinh khối khô của cây Cao su cá lẻ

126

3.40

Liên hệ giữ D1.3 và trữ lượng các bon của cây Cao su cá lẻ

126

3.41

Biến động trữ lượng các bon của rừng Cao su theo tuổi

127

3.42

Biến động trữ lượng các bon trên mặt đất của rừng cao và đối chứng

128

3.43

Biến động trữ lượng các bon rừng theo hai phương án

129


1
MỞ ĐẦU
1 Sự cần thiết của luận án
Cây Cao su (Hevea brasiliensis) thuộc họ thầu dầu (Euphorbiaceae), bộ ba
mảnh vỏ, cây thân gỗ có nhựa mủ là loại nguyên liệu chiến lược cho nhiều lĩnh vực
sản xuất công nghiệp và đời sống, được Christopher Columbus phát hiện ở lưu vực
sông Amazon khi tìm ra Châu Mỹ vào những năm 1493÷1496. Năm 1876, Hemy
Wickham người Anh đã thành công trong việc đưa Cao su phát triển ở nhiều vùng
trên thế giới, đặc biệt là vùng Đông Nam Á. Ở nước ta, cây Cao su được nhập vào
trồng tại Phú Nhuận (Gia Định) năm 1897, sau đó được phát triển nhiều nơi ở Nam
Bộ và Tây Nguyên, gần đây Cao su đã phát triển rất mạnh ra phía Bắc [67].
Do hiệu quả kinh tế cao và khá ổn định nên từ sau năm 1999 diện tích Cao su
ở Việt Nam đã tăng lên nhanh chóng. Năm 2013, tổng diện tích Cao su cả nước là
955.584 ha, vượt xa so với quy hoạch tại Quyết định 750/QĐ-TTg ngày 03/6/2009
của Thủ tướng Chính phủ (năm 2015 đạt 800.000 ha). Trong đó khoảng 545.659 ha
đang cho khai thác nhựa với năng suất bình quân cả nước đạt 1,74 tấn/ha, đứng thứ
2 thế giới sau Ấn Độ (1,82 tấn/ha) và vượt xa mức trung bình của thế giới là 1,1
tấn/ha. Tổng sản lượng năm 2013 đạt trên 949.028 tấn/năm xếp thứ 5 thế giới, xuất
khẩu Cao su thiên nhiên năm 2013 đạt 1,08 triệu tấn xếp thứ 4 thế giới. Ngành Cao
su đóng góp gần 4 tỷ USD, chiếm khoảng 3,7% tổng kim ngạch xuất khẩu, là mặt
hàng có giá trị xuất khẩu lớn thứ 13 của Việt Nam, trong đó Cao su thiên nhiên đạt
2,5 tỷ USD (năm 2012 đạt 2,86 tỷ USD), các sản phẩm từ Cao su 1,0 tỷ USD và đồ
mộc từ gỗ Cao su khoảng 0,4 tỷ USD. Hàng năm, Việt Nam khai thác khoảng 2
triệu m3 gỗ Cao su chủ yếu sử dụng chế biến đồ mộc xuất khẩu [10;23].
Trước xu hướng tăng nhanh về diện tích Cao su, đã xuất hiện nhiều các ý
kiến trái ngược về tác động của rừng Cao su đến môi trường. Một số ý kiến khẳng
định rừng Cao su ngoài hiệu quả kinh tế cao cịn có hiệu quả tích cực với mơi

trường, nhưng một số khác lại cho rằng rừng Cao su ảnh hưởng xấu đến môi trường,
khả năng bảo vệ đất và nước kém, giảm đa dạng sinh học, gây độc nguồn nước và
khơng khí, làm gia tăng nhiều bệnh tật, ảnh hưởng đến sức khỏe con người, vv…


2
Theo Quyết định số 2855/QĐ-BNN-KHCN ngày 17/9/2008 của Bộ Nông
nghiệp và PTNT thì cây Cao su được xem là cây đa mục đích nên được trồng trên
đất lâm nghiệp, vì vậy Cao su không chỉ trồng ở những nơi bằng phẳng mà cịn
được trồng ở những nơi có độ dốc rất lớn, nhiều diện tích rừng tự nhiên cũng được
chuyển đổi sang trồng Cao su [7]. Điều này càng làm tăng lên sự nghi ngại về
những ảnh hưởng tiêu cực của rừng Cao su đến môi trường, đặc biệt là những tác
động đến mơi trường đất, nước, khơng khí và đa dạng sinh học.
Đến hết năm 2013, tổng diện tích rừng Cao su ở vùng Bắc Trung Bộ (gồm 6
tỉnh từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) là 85.561 ha, chiếm khoảng 9,0% diện tích
tồn quốc [10]. Mặc dù gần đây do giá mủ Cao su giảm nên tốc độ phát triển Cao su
có sự chậm lại nhưng về tương lai Cao su vẫn sẽ là một trong những loài cây trồng
chủ lực trong chiến lược phát triển kinh tế của vùng. Trong khi đó, diện tích để
trồng mới Cao su hiện nay chủ yếu là đất lâm nghiệp, đất dốc, với lượng mưa trong
vùng rất lớn. Vì vậy, việc chuyển đổi rừng tự nhiên sang trồng Cao su sẽ là nghiêm
trọng nếu thực sự cây Cao su có những ảnh hưởng đến mơi trường.
Để có cơ sở khoa học khẳng định rừng Cao su có ảnh hưởng đến mơi trường
hay khơng thì cần phải có các nghiên cứu đầy đủ nhằm trả lời chính xác cho những
câu hỏi đặt ra là: rừng Cao su tác động đến môi trường đất, xói mịn đất như thế
nào? Rừng Cao su có ảnh hưởng gì đến số lượng và chất lượng nước khơng? ảnh
hưởng của rừng Cao su đến tiểu khí hậu rừng, đến mơi trường khơng khí như thế
nào? khả năng hấp thụ các bon của rừng ra sao?, ảnh hưởng của rừng Cao su đến
môi trường so với các trạng thái rừng tự nhiên nghèo và rừng trồng Keo tai tượng
như thế nào? có những tác động tiêu cực thực sự nào của rừng Cao su đến môi
trường? nguyên nhân và những giải pháp nào để khắc phục tác động tiêu cực đó?

cần có những giải pháp như gì để hạn chế những tác động tiêu cực đó để phát triển
rừng Cao su trên đất lâm nghiệp (đất dốc) trở nên bền vững?.
Từ những lý do nêu trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng
Cao su (Hevea brasiliensis) đến môi trường ở vùng Bắc Trung Bộ” đặt ra là rất
cần thiết và có ý nghĩa cả về khoa học và thực tiễn.


3
2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
2.1 Ý nghĩa khoa học:
Cung cấp các dẫn chứng khoa học về ảnh hưởng của rừng trồng Cao su đến
một số yếu tố môi trường rừng.
2.2 Ý nghĩa thực tiễn:
Xác định được một số rủi ro môi trường khi trồng rừng Cao su và đề xuất
được các giải pháp để hạn chế những tác động tiêu cực của rừng trồng Cao su đến
mơi trường, góp phần phát triển bền vững Cao su trên đất dốc vùng Bắc Trung Bộ.
3 Mục tiêu nghiên cứu
3.1 Về lý luận:
Bổ sung cơ sở khoa học và những hiểu biết về ảnh hưởng của rừng trồng Cao
su đến một số yếu tố môi trường đất, nước và khơng khí dưới rừng Cao su.
3.2 Về thực tiễn:
Đề xuất một số giải pháp hạn chế những tác động tiêu cực của rừng trồng Cao
su đến môi trường trên đất dốc ở vùng Bắc Trung Bộ.
4 Những đóng góp mới của luận án
- Xây dựng luận cứ khoa học và lượng hóa được ảnh hưởng của rừng trồng
Cao su tới một số yếu tố môi trường đất, nước, khơng khí và sinh vật đất tại vùng
Bắc Trung Bộ.
- Đề xuất được một số giải pháp nhằm hạn chế và kiểm soát những tác động
tiêu cực của rừng trồng Cao su đến môi trường ở vùng Bắc Trung Bộ.
5 Đối tượng và địa điểm nghiên cứu.

- Đối tượng: Rừng trồng Cao su (Hevea brasiliensis).
- Địa điểm nghiên cứu: vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam bao gồm 6 tỉnh: Thanh
Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế.
6 Giới hạn phạm vi nghiên cứu
6.1 Giới hạn về thời gian, không gian và nội dung nghiên cứu
- Về thời gian: các kết quả nghiên cứu của luận án được thực hiện từ năm
2008 đến năm 2013.


4
- Về không gian: luận án này chỉ nghiên cứu những tác động của rừng Cao su
đến môi trường đất, nước và khơng khí trong tiểu hồn cảnh rừng, hay cịn gọi là
mơi trường rừng Cao su.
- Về nội dung nghiên cứu: luận án chỉ nghiên cứu những nội dung và các chỉ
tiêu môi trường như sau:
+ Về môi trường đất: độ xốp đất, hàm lượng mùn trong đất, cường độ xói mịn
đất, dư lượng hóa chất trong đất, các chất tiết ra từ cây Cao su và đa dạng sinh học
dưới tán rừng Cao su (bao gồm đa dạng thực vật, côn trùng đất, giun đất và vi sinh
vật đất).
+ Về mơi trường nước: độ ẩm đất, dung tích chứa nước của đất, chỉ số giữ
nước của đất, hệ số thấm nước của đất, bốc hơi bề mặt đất, thoát hơi nước của lá,
chất lượng nước mặt và chất lượng nước ngầm (chỉ xác định hàm lượng oxy hòa tan,
hàm lượng oxy hóa sinh và dư lượng hóa chất trong nước).
+ Về mơi trường khơng khí: nhiệt độ khơng khí, nhiệt độ đất, độ ẩm khơng khí,
chất phytocide trong rừng Cao su (chỉ nghiên cứu các chất tiết ra từ cây Cao su) và
khả năng tích lũy các bon của rừng Cao su.
6.2 Giới hạn về địa điểm nghiên cứu
- Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc của rừng Cao su được tiến hành ở các điểm
nghiên cứu điển hình tại 06 tỉnh trong vùng Bắc Trung Bộ;
- Nội dung nghiên cứu về môi trường đất chỉ tiến hành trên các OTC điển hình

tại 03 tỉnh Thanh Hóa, Hà Tĩnh và Quảng Trị. Riêng nội dung nghiên cứu về xói mịn
chỉ tiến hành thực nghiệm tại tỉnh Quảng Trị.
- Nội dung nghiên cứu về môi trường nước chỉ tiến hành tại các OTC điển hình
tại 03 tỉnh Thanh Hóa, Hà Tĩnh và Quảng Trị.
- Nội dung nghiên cứu về mơi trường khơng khí: Nghiên cứu về nhiệt độ, độ ẩm
khơng khí và đất, nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon rừng Cao su chỉ tiến hành tại
03 tỉnh Thanh Hóa, Hà Tĩnh và Quảng Trị. Riêng nghiên cứu về chất Phytocide có
trong thành phần khơng khí ở rừng Cao su chỉ lấy được mẫu và thí nghiệm tại các OTC
rừng Cao su tuổi 10 tại huyện Thạch Thành - tỉnh Thanh Hóa.


5
7 Bố cục của luận án
Luận án gồm 145 trang. Ngồi phần mở đầu và kết luận, luận án có 3 chương
với bố cục như sau:
- Phần mở đầu, 5 trang.
- Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu, 26 trang.
- Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu, 19 trang.
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận, 89 trang.
- Kết luận, tồn tại và kiến nghị, 6 trang.


6
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
1.1.1 Nghiên cứu về cây Cao su
Cây Cao su (Hevea brasiliensis) có nguồn gốc là cây mọc hoang dại ở lưu
vực sông Amazone, thuộc vùng châu Mỹ La tinh. Người thổ dân Mainas đã biết đến
cây Cao su cách đây gần 10 thế kỷ, họ lấy nhựa cây Cao su tẩm vào quần áo để

chống ẩm ướt và tạo ra những quả bóng để vui chơi trong các lễ hội. Cây Cao su
được tìm thấy bởi nhà thám hiểm Christopher Columbus khi khám phá vùng đất
châu Mỹ vào những năm 1493÷1496, ơng và các thủy thủ phát hiện ra chất Cao su
từ quả bóng làm từ nhựa cây của người thổ dân đảo Haiti (dẫn theo Đặng Văn Vinh,
2000) [67]. Bằng nhiều con đường mà Cao su đã được đưa đến thử nghiệm tại các
vùng trồng khác nhau ở nhiều nơi như Anh, Ấn Độ, Srilanka, Singapore, vv... sau
nhiều lần thất bại, chúng được nhân giống và trồng thành công 120 ha lần đầu ở
Malaysia (dẫn theo Nguyễn Thị Huệ, 2006) [27].
Về đặc điểm thực vật học: Cao su là cây thân gỗ, có thể cao 25÷30m, đường
kính tới 1,0m. Vỏ gồm 3 lớp là lớp da bần, lớp vỏ cứng ở giữa và lớp vỏ lụa bên
trong có chứa nhiều mạch mủ, nơi cung cấp mủ. Bộ rễ khỏe mạnh gồm rễ cọc có thể
dài 3÷5m và hệ rễ bàng có thể ăn rộng đến 6÷9m. Lá Cao su là loại lá kép gồm 3 lá
chét phiến lá nguyên mọc cách, khi trưởng thành mặt trên lá có màu xanh đậm, mặt
dưới màu xanh nhạt hơn. Lá chét hình bầu dục, hơi dài, trong giai đoạn lá non phần
cuối lá chét có tuyến mật. Hoa đơn tính đồng trụ, thụ phấn chéo, hoa đực và hoa cái
khơng chín cùng lúc. Quả nang, có lớp vỏ dày cứng, trong có chứa các hạt, khi chín
vỏ tự nứt và có thể tách hạt ra ngồi. Hạt hình trứng hơi trịn, khi chín có màu nâu,
vỏ sừng cứng, có vân, bên trong nhân gồm phơi nhũ và cây mầm [90].
Về phương diện sinh thái: Cao su thích hợp nhất với khí hậu vùng nhiệt đới.
Yêu cầu nhiệt độ trung bình là 250C, lượng mưa tối thiểu là 1.500 mm/năm và có
thể chịu hạn được nhiều tháng trong mùa khơ. Mặc dù cây Cao su ít địi hỏi chất


7
lượng đất, nhưng người ta thường ưu tiên phát triển nó trên đất bazan phì nhiêu,
sâu, bằng phẳng dễ thốt nước, hơi chua (pH từ 4 đến 4,5) và giàu mùn. Do đó
nhiều người cho rằng Cao su chỉ tồn tại được trên đất tốt [45, 74].
Khi Cao su được xem là cây công nghiệp quan trọng cung cấp nguồn nguyên
liệu chiến lược cho nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống thì Cao su đã dần vượt ra xa
vùng phân bố. Hiện nay có 24 quốc gia trồng Cao su với tổng diện tích khoảng 9,7

triệu ha, cung cấp khoảng 12 triệu tấn nhựa hàng năm, trong đó Châu Á chiếm 93%,
Châu Phi 5%, Châu Mỹ - quê hương của cây Cao su chưa đến 2% diện tích Cao su
thế giới. Indonesia là nước có diện tích lớn nhất, tiếp theo là Thái Lan, Malaysia,
Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam (theo Nguyễn Trường An, 2013) [1]. Theo Guyot
và cộng sự (2008), mặc dù là loài cây tự nhiên ở Nam Mỹ nhưng sự xuất hiện của
bệnh rệp lá, cháy lá (SALB) nên việc gây trồng Cao su ở vùng này bị hạn chế, Cao
su được chuyển tới Châu Á và mở rộng ra Châu Phi [78].
Nhu cầu mủ Cao su thiên nhiên trên thế giới đang tăng lên nhanh chóng, năm
2012 trên 10 triệu tấn, dự báo sẽ còn tiếp tục tiếp tục tăng mạnh trong thời gian dài,
có thể đạt đến 15 triệu tấn năm 2020 và đến 20 triệu tấn vào năm 2025 [24]. Nhằm
đáp ứng nhu cầu đó, các nước đều tập trung mở rộng diện tích trồng Cao su ra ngồi
vùng truyền thống, đặc biệt ở các vùng có điều kiện sinh thái ít thuận lợi (vĩ độ cao,
cao trình cao, đất kém, vv…) và nâng cao năng suất trên đơn vị diện tích đất thông
qua cải thiện giống và phát triển các tiến bộ kỹ thuật nông học đi kèm [57].
Tại vùng Assam - Ấn Độ, Cao su đã được trồng lên đến 230 vĩ Bắc, tại Vân
Nam - Trung Quốc vùng trồng cịn lên đến 20÷240 vĩ Bắc, độ cao so với mực nước
biển tới hàng nghìn mét (theo Lê Quốc Doanh, 2011) [15]. Như vậy, Cao su có thể
chịu đựng các điều kiện khí hậu rất rộng và khác xa vùng trồng truyền thống, chúng
không chỉ được phát triển trên đất đỏ bazan màu mỡ, bằng phẳng với khí hậu ấm áp,
mà còn được phát triển trên cả những loại đất có độ phì kém hơn, dốc và khí hậu
lạnh hơn. Tuy nhiên, sự giới hạn của yếu tố về sinh lý đã làm cho Cao su phát triển
kém hơn (theo Vương Văn Quỳnh, 2009) [45]. Sự phát triển bùng phát ra khỏi vùng
trồng truyền thống đã gây lên những lo ngại về ảnh hưởng môi trường của Cao su.


8
Bên cạnh mục tiêu chọn tạo giống có năng suất mủ cao, chống chịu sâu bệnh
và thích nghi mơi trường, năng suất gỗ cũng trở thành tiêu chí quan trọng trong
chọn tạo giống vì nhu cầu gỗ Cao su để thay cho gỗ rừng ngày càng cao [23]. Ngoài
nhựa, Cao su còn cung cấp một lượng gỗ lớn phục vụ làm đồ mộc xuất khẩu có giá

trị, vì vậy chương trình nghiên cứu giống của Indonesia, Malaysia và Thái Lan còn
gắn với các giống cho mủ - gỗ kết hợp nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao [1].
Tại Indonesia: cây Cao su nhập đầu tiên vào năm 1876 từ Kiew (Anh Quốc)
đến nay diện tích Cao su của Indonesia đã lên tới trên 2,8 triệu ha, chiếm 29% và
đứng đầu thế giới về diện tích, chiếm 27% về sản lượng. Indonesia đã đạt tiến bộ
cao về giống, kỹ thuật canh tác, khai thác và chế biến Cao su thiên nhiên [74].
Tại Malaysia: trước năm 1990, Malaysia là nước trồng và sản xuất Cao su
thiên nhiên hàng đầu thế giới, sản lượng Cao su đạt cao nhất là 1,66 triệu tấn vào
năm 1988. Malaysia là một điển hình trong nghiên cứu chọn lọc và khuyến cáo
giống Cao su thích nghi theo điều kiện sinh thái của môi trường để tối ưu hóa tiềm
năng của giống để tạo nên các tiến bộ về năng suất của rừng [88, 89].
Tại Thái Lan: cây Cao su được di nhập lần đầu tiên vào năm 1899 từ Java
Indonesia vào trồng tại tỉnh Trang vùng Tây - Nam, từ đó cây Cao su lan sang phía
Nam và phía Đơng nước này, hiện nay diện tích Cao su của Thái Lan chiếm 24%,
đứng thứ 2 thế giới, đứng đầu thế giới (32%) về sản lượng với nhiều các giống cao
sản cho năng suất đạt bình quân đạt trên 1,5 tấn/ha/năm [69].
Tại Ấn Độ: chương trình lai tạo giống, chọn giống cao sản và chống hạn,
kháng bệnh lá được bắt đầu từ năm 1954, đến nay hàng loạt các dịng vơ tính hiện
tại được phát triển ở Ấn Độ là những dịng vơ tính thuộc seri RRII400 cho năng suất
cao nhất thế giới, đây là những thành tựu rất đáng ghi nhận [74].
Trung Quốc: là nước trồng Cao su rất đặc thù so với các nước khác vì diện
tích Cao su nằm từ vĩ tuyến 20÷240 Bắc, hoàn toàn ngoài vùng truyền thống. Từ đầu
những năm 1950, ở các tỉnh phía Nam đã có nhiều ha rừng tự nhiên được thay thế
bởi các đồn điền Cao su, Trung Quốc đã thành công trong việc phát triển cây Cao su
trong điều kiện môi trường không thuận lợi như: khí hậu mùa đơng lạnh, cao trình


9
cao, một số vùng như đảo Hải Nam thì thường xuyên bị gió bão gây hại. Với các
giống cao sản như PR107, RRIM600, GT1 và biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp

cho từng vùng trồng cụ thể mà năng suất bình quân một số vùng như Sipsoangbuna
đã đạt sản lượng trên 2,0 tấn/ha/năm, một số giống có khả năng chống chịu lạnh và
khô hạn tốt được đưa vào sản xuất như HYT77-2, HYT77-4 [15,90].
Từ phân tích các nghiên cứu về cây Cao su trên thế giới cho thấy: Cao su là
cây cung cấp nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp quan trọng nên được quan
tâm nghiên cứu từ rất sớm ở nhiều nơi và đã đạt được những kết quả nổi bật. Không
chỉ ở vùng nguyên quán Cao su cịn được đưa đến trồng thành cơng ở nhiều nơi trên
thế giới, trong đó nhiều nhất là Châu Á, khơng chỉ trồng ở những nơi có điều kiện
thuận lợi mà cao su còn được phát triển cả ở những nơi có điều kiện khí hậu khắc
nghiệt hơn, có vĩ độ và độ cao khác xa với vùng truyền thống. Việc nghiên cứu
nâng cao năng suất, chất lượng Cao su thông qua cải thiện giống và phát triển các
tiến bộ kỹ thuật cũng được quan tâm và đạt được nhiều kết quả quan trọng.
1.1.2 Một số nghiên cứu ảnh hưởng của rừng trồng đến môi trường
Nghiên cứu của Keeves (1966), Turvey (1983) cho thấy, sự thay thế rừng
Bạch đàn tự nhiên bằng rừng trồng Thơng ở Australia với chu kỳ 15÷20 năm
(400m3/ha) làm giảm độ phì đất do khi khai thác gỗ đã lấy đi đến 90% lượng sinh
khối, tầng thảm mục dày và khó phân giải của Thơng cũng làm chậm q trình quay
vịng các ngun tố khống và đạm dẫn đến sự sụt giảm dinh dưỡng trong đất (dẫn
theo Phạm Ngọc Mậu) [33].
Ghosh (1978) bước đầu đánh giá ảnh hưởng nhất định của bạch đàn đến chế
độ nước và chất dinh dưỡng trong đất nhưng chưa đưa ra được kết luận khẳng định
chắc chắn rằng bạch đàn có thực sự tác động xấu đến môi trường đất hay không.
Tuy nhiên, ông đã nhấn mạnh rằng các ý kiến nghi ngại về tác hại của bạch đàn đến
đất là quá đáng và cực đoan, những lợi ích về kinh tế do bạch đàn mang lại còn lớn
hơn nhiều so với mặt hại nếu có [77].
Nghiên cứu của CIFOR về quản lý lập địa và sản lượng rừng trồng bạch đàn,
thông và keo tại một số nước nhiệt đới cho thấy: các biện pháp xử lý lập địa khác


10

nhau và các lồi cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng rất khác nhau đến độ phì đất,
cân bằng nước trong đất, sự phân huỷ thảm mục và chu trình dinh dưỡng khống
trong đất (theo Phạm Thế Dũng, 2012) [17].
Các nghiên cứu Davidson (1985) cũng ghi nhận được sự trả lại chất dinh
dưỡng của rừng trồng cho đất qua vật rơi rụng. Kết quả nghiên cứu về Bạch đàn đặc
biệt là loài E.tereticornis ở Ấn Độ cho thấy một lượng lớn các chất dinh dưỡng
được trả lại cho đất qua các lớp thảm mục [73].
Rao (1995) nhận thấy rừng trồng có sự tích luỹ đáng kể về các chất dinh
dưỡng trong đất, đặc biệt là hàm lượng K2O ở tầng đất mặt nhưng Ca trao đổi lại
giảm đi chút ít. Tuy nhiên, so với một số rừng tự nhiên thì khả năng tích luỹ chất
hữu cơ của đất trồng Bạch đàn giảm đi rõ rệt, nhưng quá trình mùn hoá các chất hữu
cơ lại nhanh hơn [87]. Singh (1984) lại cho rằng, Bạch đàn thích nghi rất tốt với đất
chua song chúng không làm cho đất chua thêm mà có xu hướng nâng cao độ pH của
đất lên trung bình. Mức độ trả lại Ca cho đất của bạch đàn là rất cao thông qua lớp
thảm mục (dẫn theo Bùi Thị Huế, 1996) [26].
Các nhà nghiên cứu cho rằng lượng thảm mục ở rừng trồng nhiệt đới phụ
thuộc vào đặc tính lồi cây, tuổi rừng, mức sinh trưởng, điều kiện khí hậu và độ phì
đất nhưng nhìn chung các lồi bạch đàn, thơng và phi lao tích lũy thảm mục nhiều
hơn các loài rừng trồng khác. Tuy nhiên, theo Smith (1994) quá trình xử lý thực bì,
khai thác, trồng rừng có sử dụng cơ giới hố là ngun nhân dẫn đến sự suy giảm
sức sản xuất của đất (dẫn theo Ngơ Đình Quế, 2008) [44].
Nốt sần ở cây phi lao có khả năng cố định Nitơ và cải tạo đất. Phi lao trồng
trên đụn cát ở Tây Phi cố định được 40-60 kg N/ha/năm. Một đai rừng phi lao có

chiều rộng 100m hàng năm có khả năng cố định được 104÷223m3 cát. Ở
thành phố Zhanjiang 20.000ha các đụn cát di động và bán di động đã được cố
định bởi các đai rừng và kết quả là hàng ngàn héc ta đất nông nghiệp được
phục hồi (theo Đặng Văn Thuyết, 2004) [54].
Nghiên cứu của Mathur và cộng sự (1980) cho thấy dưới tán rừng trồng Bạch
đàn lớp thực bì tốt hơn và đa dạng hơn về loài so với dưới tán rừng Shorea robusta

11
[85]. Kết quả nghiên cứu của Jha và Pande (1984) cũng cho thấy thực bì dưới tán
rừng trồng độc canh bạch đàn ưu việt hơn trồng độc canh loài Shorea robusta [79].
Nghiên cứu của Motranov (1960,1973) tại Liên Xô (cũ) đã khả định rằng ở
những nơi có độ dốc 25÷300 rừng vẫn có khả năng chuyển nước chảy mặt thành
nước ngầm (dẫn theo Đỗ Hương Lan, 2011) [31].
Khang Văn Tinh (1999) đã sử dụng phương pháp khuếch tán hỗn lưu để tiến
hành nghiên cứu quy luật bốc hơi nước rừng sa mu tại Trung Quốc, kết quả cho
thấy lượng bốc hơi chiếm 82,2% tổng lượng nước mưa hàng năm, trong đó khoảng
89,3% bốc hơi và thốt hơi nước qua tán rừng. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với
lượng bốc hơi và thốt hơi nước được tính tốn theo phương pháp cân bằng nước
(dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006) [17].
Nghiên cứu của Davidson (1985) cho thấy, nếu trồng bạch đàn thay thế rừng
tự nhiên ở vùng đơng nam Bangladesh thì lượng nước chảy bề mặt có khả năng tăng
lên. Tuy nhiên, nếu trồng ở nơi đất đai đã thoái hoá thì lượng nước chảy bề mặt lại
có những dấu hiệu giảm rõ rệt [73].
Các kết quả nghiên cứu của Max Jacobs (1976) ở Israel cho thấy lượng nước
được giữ lại trên tán lá rừng trồng bạch đàn (E. Camadulensis) 7 tuổi dao động từ
14,3-14,9% so với tổng lượng nước mưa giáng xuống. Lượng nước được giữ lại này
đã góp phần làm giảm động năng của hạt mưa và hạn chế được xói mịn đất [84].
Lượng nước tích trữ được trong đất rừng cũng tỷ lệ thuận với khả năng thẩm
lậu nước của đất tại khu rừng đó. Theo Ghosh (1978) thì ở rừng hỗn lồi bạch đàn
và keo mức độ thẩm lậu là 5,3 cm/giờ còn ở rừng tự nhiên là 4,16 cm/giờ, tỷ lệ
thoát hơi nước qua lá của rừng chồi bạch đàn camal (E. camaldulensis) trong năm
đầu của chu kỳ là rất thấp, khoảng chừng 24% tổng lượng nước sử dụng, trong đó
con số bốc hơi nước qua lá của rừng tự nhiên là 33% [77].
Kết quả nghiên cứu của Thomas và cộng sự (1972) về bốc hơi và cân bằng
nước ở rừng trồng bạch đàn tại Ấn Độ cho thấy, mức độ thoát hơi nước hàng năm ở

rừng bạch đàn là 3,475 tấn/ha, tương đương với lượng mưa 347mm, trong khi đó
lượng mưa trong vùng trung bình khoảng 1.300 mm/năm. Như vậy sẽ có khoảng


12
953 mm là lượng nước phân phối cho các hướng khác như đọng trên lá, chảy bề mặt,
bốc hơi nước bề mặt đất, thẩm lậu sâu (dẫn theo Phạm Ngọc Mậu, 2009) [33].
Theo Mendan (1956), 1ha rừng thông trong 1 năm có thể hút được 36,4 tấn
bụi và hấp thụ được 50% lượng ion phóng xạ trong khơng khí. Dải rừng rộng 50m
bên đường giao thơng có thể giảm được tiếng ồn 20÷30 dB, hàng năm cây xanh
tồn cầu có thể hấp thụ được khoảng 100 tỷ tấn các bon trong khơng khí bằng q
trình quang hợp (dẫn theo Vương Văn Quỳnh, 2014) [47].
Các nghiên cứu của Lômitcôsku (1809); Dokuchaep (1892); Timiriazep
(1911); Midgley (1981) cho thấy: ở khoảng cách 5÷25H tốc độ gió giảm 25÷40%,
hiệu quả nhất trong phạm vi 5H, tốc độ gió giảm 46÷69%. Hiệu quả chắn gió giảm
đi khi khoảng cách giữa các đai rừng càng xa nhau. Nhiệt độ khơng khí trong đai
rừng tăng 0,3-1,50C vào mùa đơng, giảm 1÷20C vào mùa hè và lượng bốc hơi trong
đai rừng giảm 10÷30% so với nơi trống (dẫn theo Đặng Văn Thuyết, 2006) [54].
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của chất phytoxide của thực vật, Grixenco (1951);
Kharitonovis (1950); Timofeev (1951); Encova (1960) đã phân tích nguyên nhân
thất bại của việc trồng rừng hỗn loài Quercus và Ulmus campestris với tên kiểu hỗn
loài Donsk của Tikhanop (1872) và chỉ ra rằng các phytoxide của loài Ulmus đã tác
động xấu tới loài cây Quercus. Nghiên cứu về sự ảnh hưởng tương hỗ giữa các loài,
các tác giả cho rằng sự cảm nhiễm tương hỗ là yếu tố quan trọng khi lý giải cơ chế
cạnh tranh sinh học của thực vật (dẫn theo Donald, 2004) [75].
Lasco (2002) cho rằng rừng chiếm 47% tổng lượng các bon trên trái đất nên
việc chuyển đổi đất rừng thành các loại hình sử dụng đất khác sẽ tác động mạnh mẽ
đến chu trình các bon tồn cầu [82]. Morikawa (2006) đưa ra cách tính các bon
bằng 50% khối lượng sinh khối khơ, sau đó từ lượng các bon suy ra lượng CO2 (dẫn
theo Vương Văn Quỳnh, 2014) [47].

Theo Kenzie (2001), các bon trong hệ sinh thái rừng tập trung ở 4 bộ phận
chính gồm thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng.
Lượng các bon của rừng được xác định thông qua sinh khối rừng (dẫn theo Đặng
Thịnh Triều, 2009) [56]. Brawn và cộng sự (1980) đã dự tính lượng các bon trung