Nghiên cứu nhu cầu sử dụng nước của loài cây lim xanh tại xã thiết ống huyện bá thước tỉnh thanh hóa

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG & MƠI TRƢỜNG

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU NHU CẦU SỬ DỤNG NƢỚC CỦA LOÀI CÂY LIM
XANH TẠI XÃ THIẾT ỐNG, HUYỆN BÁ THƢỚC, TỈNH THANH
HÓA

NGÀNH

: QLTNR&MT

MÃ NGÀNH : 302

Cán bộ hướng dẫn

: TS. Phùng Văn Khoa

Sinh viên thực hiện

: Bùi Trịnh Đức Dũng

Khóa học

: 2007 – 2011

Hà Nội, 2011


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chƣơng trình đào tạo hệ đại học (khóa 52, 2007 - 2011)

trƣờng Đại học Lâm nghiệp và đánh giá kết quả học tập của toàn khóa
học, đƣợc sự đồng ý của khoa QLTNR&MT, dƣới sự hƣớng dẫn của
TS.Phùng Văn Khoa tôi thực hiện đề tài " Nghiên cứu nhu cầu sử dụng
nước của loài cây Lim xanh tại xã Thiết Ống, huyện Bá Thước, tỉnh
Thanh Hóa".
Qua đây tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS.Phùng
Văn Khoa và các thầy cô giáo trong khoa QLTNR&MT, chính quyền và
ngƣời dân xã Thiết Ống, gia đình cùng tồn thể bạn bè đã giúp đỡ tạo
điều kiện cho tơi hồn thành đề tài tốt nghiệp này.
Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng nỗ lực nhƣng do thời gian thực
hiện đề tài còn ngắn, kiến thức chun mơn cịn hạn chế, kỹ năng điều tra
cịn chƣa thực sự thành thạo nên đề tài khơng thể tránh khỏi những thiếu
sót nhất định. Tơi kính mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp, bổ sung
quý báu của các thầy cơ giáo cùng tồn thể các bạn đồng nghiệp để bài
luận văn đƣợc hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Xuân mai, Ngày 15 tháng 05 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Bùi Trịnh Đức Dũng


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................... 1
Phần I. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .................................................... 3
1.1. Một số đặc điểm của loài Lim xanh và các nghiên cứu đã có về lồi
Lim xanh.................................................................................................. 3
1.1.1. Một số đặc điểm của loài Lim xanh ................................................ 3
1.1.2. Một số nghiên cứu về loài Lim xanh .............................................. 4
1.1.3. Tình hình phân bố lồi Lim xanh ở Thanh Hóa .............................. 6

1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................... 7
1.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ..................................................... 9
Phần II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
............................................................................................................... 11
2.1. Mục tiêu nghiên cứu. ....................................................................... 11
2.2. Đối tƣợng, phạm vi và thời gian nghiên cứu.................................... 11
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu. .................................................................. 11
2.2.2. Phạm vi và thời gian nghiên cứu. ................................................. 11
2.3. Nội dung nghiên cứu. ...................................................................... 11
2.3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực. ......................................................... 11
2.3.2. Đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu. ............................... 11
2.3.3. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn, bố trí thí nghiệm đánh giá nhu cầu
sử dụng nƣớc của cây Lim xanh trong khu vực nghiên cứu. ................... 12
2.3.4. Đề xuất giải pháp hạn chế sự mất nƣớc do bốc hơi dƣới tán rừng
Lim xanh tại khu vực nghiên cứu. .......................................................... 12
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu. ................................................................ 12
2.4.1. Phƣơng pháp kế thừa số liệu......................................................... 12
2.4.2. Phƣơng pháp điều tra ngoại nghiệp. ............................................. 12
2.4.3. Điều tra điều kiện tự nhiên khu vực. ............................................. 13
2.4.4. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu. ............. 13
2.4.5. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn, bố trí thí nghiệm đánh giá nhu cầu


sử dụng nƣớc của cây Lim xanh tại khu vực nghiên cứu ........................ 16
2.4.6. Phƣơng pháp xử lý nội nghiệp ...................................................... 22
2.4.7. Đề xuất giải pháp hạn chế sự mất nƣớc dƣới tán rừng Lim xanh tại
khu vực nghiên cứu ................................................................................ 23
Phần 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 24
3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ........................................... 24
3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................... 24

3.1.2. Điều kiện khí hậu thủy văn ........................................................... 24
3.1.3. Địa hình, địa chất và thổ nhƣỡng .................................................. 24
3.1.4. Điều kiện dân sinh, kinh tế xã hội. ............................................... 26
3.2. Đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu ................................... 28
3.2.1. Cấu trúc tầng tán của lâm phần..................................................... 28
3.2.2. Kết quả điều tra tầng cây cao........................................................ 29
3.2.3. Kết quả điều tra tầng cây tái sinh.................................................. 30
3.2.4. Kết quả điều tra tầng cây bụi thảm tƣơi ........................................ 31
3.2.5. Kết quả điều tra tầng thảm mục .................................................... 31
3.3. Kết quả quá trình điều tra chọn cây điển hình và bố trí thí nghiệm .. 32
3.4. Kết quả theo dõi thí nghiệm ............................................................ 32
3.6. Đề xuất giải pháp hạn chế sự mất nƣớc do bốc hơi dƣới tán rừng.... 35
Phần IV. KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ...................................... 36
4.1. Kết luận........................................................................................... 36
4.2. Tồn tại ............................................................................................. 36
4.3. Kiến nghị ........................................................................................ 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................... 38


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

OTC

Ô tiêu chuẩn

ODB

Ô dạng bản

HVN

Chiều cao vút ngọn

HDC

Chiều cao dƣới cành

DT

Đƣờng kính tán

D1.3

Đƣờng kính thân tại vị trí 1,3 m


DANH MỤC CÁC BIỂU
Biểu 01: Biểu điều tra phẫu diện đất .............................................................13
Biểu 02: Biểu điều tra tầng cây cao. ..............................................................14
Biểu 03: Biểu điều tra cây tái sinh. ................................................................15
Biểu 04: Biểu điều tra cây bụi thảm tƣơi. ......................................................15
Biểu 05: Biểu điều tra tầng thảm mục ...........................................................16
Biểu 06: Kết quả theo dõi nhu cầu sử dụng nƣớc của cây Lim xanh..............22

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Ảnh 1: Cây tiêu chuẩn 2 (OTC 2) .................................................................17
Ảnh 2: Tiến hành tạo vết cắt..........................................................................18
Ảnh 3: Tạo vết cắt .........................................................................................19
Ảnh 4: Lắp đặt máng đựng nƣớc ...................................................................20

TÓM TẮT KHÓA LUẬN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG
Khố học: 2007 - 2010
TĨM TẮT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên đề tài: “Nghiên cứu nhu cầu sử dụng nước của loài cây Lim
xanh tại xã Thiết Ống, huyện Bá Thước, tỉnh Thanh Hóa”.
2. Sinh viên thực hiện: Bùi Trịnh Đức Dũng
3. Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Phùng Văn Khoa
4. Mục tiêu đề tài
Tìm hiểu nhu cầu sử dụng nƣớc của loài cây Lim xanh nhằm cung cấp
cơ sở khoa học cho việc quy hoạch vùng trồng và tính tốn giá trị dịch vụ
mơi trƣờng của rừng trồng Lim xanh.
1. Nội dung nghiên cứu
- Điều kiện tự nhiên khu vực.
- Đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn, bố trí thí nghiệm đánh giá nhu cầu
sử dụng nƣớc của cây Lim xanh trong khu vực nghiên cứu.
- Đề xuất giải pháp hạn chế sự mất nƣớc do bốc hơi dƣới tán rừng
Lim xanh tại khu vực nghiên cứu.
6. Kết luận
Qua quá trình nghiên cứu đề tài đƣa ra một số kết luận nhƣ sau:
1. Cấu trúc lâm phần khu vực nghiên cứu gồm ba tầng tán chủ yếu là
tầng cây cao, tầng cây tái sinh và tầng cây bụi thảm tƣơi. Tầng cây cao
của lâm phần là quần thể Lim xanh thuần lồi có chiều cao trung bình
15,57 m. Tầng cây tái sinh là thế hệ Lim xanh cịn non và chịu bóng có
chiều cao từ 4 đến 6 m. Tầng cây bụi thảm tƣơi kém phát triển, chiều cao
trung bình của tầng cây này là 50cm.
2. Qua tiến hành chọn lọc ở 3 ô tiêu chuẩn đã chọn ra 3 cây đủ điều

kiện để tiến hành thí nghiệm. Sau khi chọn đƣợc cây đã bố trí lắp đặt
máng trên cây để theo dõi lƣợng nƣớc cây hút hàng ngày. Việc theo dõi
đƣợc thực hiện trong 6 ngày từ 06/03/2011 đến ngày 11/03/2011. Sau quá
trình theo dõi và tổng hợp kết quả đã xác định đƣợc:
- Lƣợng nƣớc trung bình cần cung cấp cho 1 cây Lim xanh trong 1
ngày là: 13,41 lít.
- Qua theo dõi và phân tích kết quả đã xác định đƣợc Lim xanh có
nhu cầu sử dụng nƣớc ở mức thấp.
3. Đề xuất đƣợc một số giải pháp để giảm sự mất nƣớc do bốc hơi vật
lý dƣới tán rừng Lim xanh tại khu vực nghiên cứu.


ĐẶT VẤN ĐỀ
Vấn đề về nƣớc sinh hoạt hiện nay là mối quan tâm hàng đầu của
rất nhiều quốc gia trên thế giới.
+Để có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng nƣớc của hiện tại cũng nhƣ
đảm bảo nguồn cung cấp nƣớc ổn định trong tƣơng lai thì đã có rất nhiều
phƣơng án kế hoạch đƣợc đề ra và thực hiện. Trong các biện pháp đó thì
trồng rừng và bảo vệ rừng đƣợc coi là một biện pháp tốt, có tính khả thi
cao và hiệu quả rõ rệt. Từ bao lâu nay chúng ta vẫn ln nghĩ là có rừng
là có nƣớc hay cịn nói rừng sinh thủy. Vậy thực sự thì rừng có sinh thủy
hay khơng, lƣợng nƣớc cần cung cấp cho một khu rừng là bao nhiêu trong
một năm. Và nếu đúng rừng sinh thủy thì loại rừng cây nào có khả năng
sinh thủy tốt nhât. Đây là vấn đề cần có sự quan tâm nghiên cứu chi tiết
để có thể có câu trả lời tốt nhất.
Nƣớc ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên có lƣợng mƣa hàng
năm cao, bên cạnh đó một hệ thống sơng suối dày đặc cũng góp phần
đảm bảo đủ

lƣợng nƣớc cung cấp cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của

ngƣời dân. Tuy nhiên khơng phải vì thế mà chúng ta không quan tâm tới
việc sử dụng nƣớc bền vững. Hiện nay, một phần do biến đổi khí hậu mà
tình trạng khơ hạn và thiếu nƣớc trầm trọng đã diễn ra ở rất nhiều địa
phƣơng trong cả nƣớc. Chính vì vậy mà cơng tác nghiên cứu đảm bảo
việc sử dụng nƣớc cũng đã và đang nhận đƣợc sự quan tâm của các cơ
quan chức năng. Công tác trồng và chăm sóc rừng đang ngày càng đƣợc
triển khai mạnh mẽ trên toàn quốc. Các loại cây đƣợc trồng phổ biến có
Keo, Lát, Thơng và các lồi cây bản địa nhƣ Lim xanh, Trám.... Mỗi lồi
cây có một đặc điểm sinh học khác nhau, nhu cầu sử dụng nƣớc khác
nhau. Chính vì thế, để có thể biết trồng lồi cây gì đem lại hiệu quả sinh
thủy cao nhất chúng ta cần nghiên cứu lƣợng nƣớc cần cho mỗi loại cây
sinh trƣởng.
Việc nghiên cứu này cần thực hiện chi tiết và đồng loạt cho các loại cây
1


trồng đang dùng để trồng rừng hiện nay đặc biệt là đối với các lồi cây
bản địa vốn thích hợp với điều kiện tự nhiên của mỗi khu vực. Để góp
phần cung cấp thơng tin cho các nhà khoa học trong công tác nghiên cứu
cũng nhƣ các nhà quản lý trong cơng tác trồng và chăm sóc rừng cho từng
địa phƣơng, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu nhu cầu sử dụng nước của
loài cây Lim xanh tại xã Thiết Ống - huyện Bá Thước - Tỉnh Thanh
Hóa”.

2

Phần I
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Một số đặc điểm của lồi Lim xanh và các nghiên cứu đã có về loài
Lim xanh
1.1.1. Một số đặc điểm của loài Lim xanh
Lim xanh là loài cây thân gỗ lớn, cao trên 30m, đƣờng kính thân có
thể tới 120cm. Thân cây thẳng trịn, gốc cây có bạnh vè nhỏ, tán cây xịe
rộng. Vỏ cây màu nâu có nhiều nốt sần màu nâu nhạt, sau bong mảng
hoặc vẩy lớn, lớp vỏ trong màu nâu đỏ.
Cây mọc lẻ thƣờng phân cành thấp, cành non màu xanh lục. Lá kép
lơng chim 2 lần mọc cách, có 3 - 4 đôi cuống cấp hai, mỗi cuống mang 9
- 13 lá chét mọc cách, lá chét hình trái xoan hoặc trứng trái xoan; đầu lá
có mũi nhọn, đi gần tròn, lá chét dài 4,5 - 6cm, rộng 3 - 3,5cm, hai mặt
lá nhẵn bóng, có gân lá nổi rõ ở cả 2 mặt.
Hoa tự hình chùm kép, mỗi cụm dài 20 - 30cm. Hoa lƣỡng tính gần
đều, đài 5 cánh hợp hình chng; tràng màu vàng xanh, 5 cánh hẹp và dài;
nhị 10, chỉ nhị rời, bầu phủ nhiều lơng. Quả đại hình trái xoan thn, dài
20 - 25 cm, rộng 3,5 - cm. Hạt dẹt màu nâu đen xếp lợp lên nhau, dây rốn
dày và to gần bằng hạt, vỏ hạt cứng. Mùa ra hoa tháng 3 đến tháng 5, quả
chín từ tháng 10 tới tháng 1 năm sau.
Lim xanh là cây có tốc độ sinh trƣởng chậm, tốc độ sinh trƣởng của
cây thay đổi tùy theo giai đoạn, lứa tuổi và khu vực phân bố. Tăng trƣởng
trung bình ở 10 năm đầu là 0,5 - 0,7m về chiều cao và 0,5 - 0,7cm về
đƣờng kính, sau đó tốc độ sẽ cao hơn. Lim xanh là cây ƣa sáng nhƣng khi
cịn nhỏ thì chịu bóng. Lim xanh thích hợp với khí hậu nhiệt đới mƣa mùa,
nơi có các điều kiện khí hậu cụ thể là:
- Nhiệt độ trung bình năm từ 20,8 - 24,8 oC.

3

- Lƣợng mƣa trung bình từ 1488 - 3840 mm.
- Số tháng khô hạn trong năm không quá 3 - 4 tháng.
Lim xanh là lồi có khả năng tái sinh tốt bằng cả hai hình thức là tái
sinh chồi và tái sinh hạt. Ở giai đoạn dƣới 5 tuổi thì Lim xanh là là lồi
chịu bóng, đến trên 5 tuổi thì lại ƣa sáng hồn tồn.
1.1.2. Một số nghiên cứu về loài Lim xanh
Lim xanh là một loài đặc hữu của Việt Nam, chúng chủ yếu đƣợc biết
đến và nghiên cứu bởi các dự án trồng rừng tại nƣớc ta từ trƣớc đến nay.
Trong các dự án trồng rừng ở Việt Nam, các chuyên gia trong và ngoài
nƣớc đã tập trung nghiên cứu các lồi cây bản địa có giá trị, trong đó có
lồi Lim xanh để tiến hành chọn cây bản địa phục vụ cho công tác phủ
xanh đất trống, đồi núi trọc, phục hồi lại rừng và làm giàu rừng.
Ở Việt Nam, Lim xanh phân bố từ Quảng Nam - Đà Nẵng trở ra, tập
trung ở Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Ninh, Bắc Giang, Thanh Hóa, Nghệ An.
Mặc dù gỗ Lim xanh đƣợc coi là một trong tứ thiết (Đinh - Lim - Sến Táu) bởi chất lƣợng tốt và đã đƣợc sử dụng rộng rãi từ xa xƣa nhƣng
những nghiên cứu về chúng vẫn cịn rất ít. Vì ngƣời ta vẫn quan niệm
chúng là một lồi phổ biến ở Việt Nam và cịn nhiều trong tự nhiên.
Chính vì sự thiếu quan tâm đầu tƣ phát triển nên hiện nay Lim xanh phân
bố trong tự nhiên còn rất ít với trữ lƣợng và chất lƣợng đều ở mức rất
thấp.
Ở Việt Nam hiện nay, bƣớc đầu đã có những nghiên cứu về đặc điểm
sinh thái, sinh vật học về lồi Lim xanh. Bên cạnh đó cũng có những
nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng từ khâu chọn giống, ƣơm hạt, chăm sóc
cây con, trồng thành rừng... của lồi Lim xanh. Song hạn chế là các
nghiên cứu chủ yếu tập trung vào giai đoạn vƣờn ƣơm, các phƣơng pháp
nghiên cứu có độ định lƣợng thấp.
Nguyễn Minh Đức (1998) đã nghiên cứu một số nhân tố sinh thái
dƣới tán rừng và ảnh hƣởng của chúng đến Lim xanh. Ông đã kết luận:
4

"Tái sinh phải dựa vào mối quan hệ giữa cƣờng độ ánh sáng và độ ẩm
dƣới tán rừng".
Bản báo cáo mơ hình trồng rừng thử nghiệm tại dự án trồng rừng ở 3
tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị bằng phƣơng pháp định lƣợng của
nhóm tác giả Lê Quốc Huy, Ngơ Đình Quế, Nguyễn Đức Minh của Trung
tấm nghiên cứu sinh thái và môi trƣờng năm 2005 đi đến kết luận:
- Các loài cây bản địa nhƣ Lim xanh và các cây tái sinh có khả
năng sinh trƣởng và phát triển tốt.
- Đánh giá khả năng trồng Lim xanh dƣới tán Keo lá tràm rất có triển
vọng.
Khi nghiên cứu về đảm bảo tái sinh trong khai thác, Phùng Ngọc Lan
(1964) đã nêu ra kết quả tra dặm hạt Lim xanh dƣới tán rừng. Tác giả thấy,
ngay từ giai đoạn nảy mần thì bọ xít là nhân tố sinh vật đầu tiên ảnh
hƣởng đáng kể đến tỉ lệ nảy mầm của hạt. Đông thời tác giả đã nêu lên sự
cần thiết của việc bảo vệ và phát triển rừng Lim xanh, cũng nhƣ một số
biện pháp kỹ thuật xử lý hạt giống, gieo trồng loài cây này. Tác giả đƣa ra
khuyến cáo là không nên trồng Lim xanh thành rừng thuần loài.
Cũng tác giả Phùng Ngọc Lan (1991), khi nghiên cứu một số đặc tính
sinh thái của cây Lim xanh tái sinh dƣới 1 tuổi đã đi đến kết luận: " Trong
những năm đầu Lim xanh thiên về chịu bóng, khi độ khép tán càng thƣa
thì số lá biến động càng nhiều, lá to, mƣợt hơn, tỉ lệ sống cao hơn.".
Khi nghiên cứu sinh trƣởng Lim xanh tại Cầu Hai - Vĩnh Phúc bằng
phƣơng pháp gieo hạt thẳng trên đất rừng nghèo, Nguyễn Bá Chất (1995)
đã đi đến kết luận: " Lim xanh giai đoạn đầu che bóng nhẹ (30 - 50%) sau
ƣa sáng tăng dần".
Phùng Ngọc Lan đã nghiên cứu một số đặc tính sinh thái của lồi Lim
xanh. Kết quả nghiên cứu của cơng trình đã xác nhận nhƣ sau: "Vùng
phân bố của loài Lim xanh rất rộng và có mặt ở hầu hết các tỉnh phía Bắc

nƣớc ta (kể từ bắc đèo Hải Vân trở ra), với độ cao phân bố từ 900m trở
5


xuống ở phía Nam và 500m trở xuống ở phía Bắc. Sinh trƣởng thích hợp
ở vùng núi bát úp thấp, độ dốc dƣới 20o hoặc ở chân đồi, chân núi, vùng
dốc tụ". Về một số đặc tính quần thể thực vật rừng có Lim xanh tham gia
tác giả cũng xác định rõ cấu trúc tổ thành các quần xã và đặc điểm phân
bố của các quần xã đó ở các vùng sinh thái khác nhau. Tác giả cũng đã
nghiên cứu và nêu lên sự cần thiết bảo vệ, phát triển loài cây này, đồng
thời đề ra một số biện pháp kỹ thuật về xử lý hạt giống và gieo trồng Lim
xanh.
1.1.3. Tình hình phân bố lồi Lim xanh ở Thanh Hóa
Trƣớc đây Lim xanh phân bố tự nhiên khá rộng ở Thanh Hóa . Nhiều
khu vực rừng lim gần nhƣ thuần loài, đặc biệt ở huyện Nhƣ Xuân. Ngoài
ra Lim xanh còn phân bố ở Cẩm Thủy, Ngọc Lặc, Bá Thƣớc, Thạch
Thành... và nhiều địa phƣơng khác trong tỉnh.
Thời Pháp thuộc, Lim xanh còn đƣợc trồng ở một vài nơi, nhƣ Mục Sơn
(huyên Thọ Xuân), Phố Vạc, làng Phâng xã Cẩm Thành, làng Đàn xã
Cẩm Tú (huyện Cẩm Thủy), Thiết Ống (huyện Bá Thƣớc) Sau kháng
chiến chống Pháp, năm 1956 Thanh Hóa đƣợc Chính phủ giao khai thác
gỗ lim và gỗ hồng sắc để xẻ tà vẹt khôi phục lại tuyến đƣờng sắt Bắc
Nam, tỉnh đã thành lập 5 cơ sở khai thác và xẻ gỗ ở Đồng Mƣa (Nhƣ
Xuân), Tân Thành (Thƣờng Xuân), Hồ Điền (Bá Thƣớc), Năng Cát (Lang
Chánh) và đã cung cấp hàng vạn thanh tà vẹt, hàng chục vạn mét khối gỗ
tròn. Do khai thác quá mức và kéo dài hàng chục năm liên tục, khai thác
không gắn với tái sinh, nên trong khoảng 30 năm, các khu rừng Lim xanh
trên địa bàn tỉnh đã bị khai thác tới cạn kiệt, gần nhƣ tuyệt chủng. Các
khu rừng Lim xanh thuần loài ở Nhƣ Xuân, Bá Thƣớc, Lang Chánh gần
nhƣ bị xóa sổ hồn tồn. Các khu rừng có Lim xanh phân bố tự nhiên

cũng chỉ cịn sót lại số ít cây có chất lƣợng kém hoặc ở xa khu dân cƣ.
Tới năm 1995, sau khi Nhà nƣớc thực hiện chính sách giao đất giao
rừng cho ngƣời dân thì một số ít diện tích Lim xanh cịn sót lại mới có cơ
6


hội phát triển. Cho tới nay số lƣợng Lim xanh tại địa phƣơng đã nhiều
hơn và chất lƣợng cây cũng cao hơn. Tuy nhiên, vì đây là lứa cây tái sinh
từ hạt của thế hệ Lim xanh đã bị khai thác nên cây cịn nhỏ và chƣa có
khả năng cung cấp gỗ thƣơng phẩm.
* Tình trạng cây Lim xanh tại khu vực nghiên cứu:
Thiết Ống là một trong số những địa phƣơng đƣợc chọn để trồng rừng
Lim xanh thuần loài từ thời Pháp thuộc, vì vậy nên trƣớc đây có một diện
tích lớn cây Lim xanh thuần lồi với trữ lƣợng và chất lƣợng khá cao. Tuy
nhiên, vì sự khai thác q mức và khơng có quy hoạch mà từ chỗ có hàng
chục ha Lim xanh thì tới nay tồn xã chỉ cịn sót lại đúng 2 cây có đƣờng
kính trên 1m nằm trong vƣờn nhà dân nên đƣợc giữ lại. Những khu vực
trƣớc kia là rừng lim thì nay chỉ cịn lác đác một số dấu tích của gốc cây
đã bị chặt hạ. Số Lim xanh phân bố trong tự nhiên thì hầu nhƣ đã hết. Số
lƣợng Lim xanh còn đến ngày nay chủ yếu là nằm trên những diện tích
trƣớc đây có Lim phân bố, đƣợc chia cho ngƣời dân, hạt Lim cịn sót lại
đã phát triển thành một thế hệ Lim tái sinh phát triển tốt. Đƣợc sự chăm
sóc của ngƣời dân nên những khu vực này đã trở thành những khu rừng
Lim xanh thuần loài nhƣng diện tích rất nhỏ và trữ lƣợng khơng đáng kể.
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về chế độ thủy văn rừng cũng
nhƣ tầm quan trọng của nƣớc đối với các hoạt động sống của thực vật
rừng. Các nghiên cứu đều khẳng định nƣớc là nhân tố quan trọng nhất đối
với tất cả các cơ thể sống trên trái đất. Nƣớc đƣợc xem nhƣ là một thành
phần quan trọng xây dựng nên cơ thể thực vật. Chỉ cần giảm chút ít hàm

lƣợng nƣớc trong tế bào đã gây ra sự kìm hãm đáng kể những chức năng
sinh lý quan trọng nhƣ quang hợp, hơ hấp và do đó ảnh hƣởng tới sinh
trƣởng của cây. Để đảm bảo cho lá quang hợp và hút CO2 cần có sự tiếp
xúc trực tiếp của những mô mỏng, mô mềm của tế bào và khoảng gian
bào với khơng khí bên ngồi. Điều đó gây ra sự thiếu nƣớc của thực vật.
7


Đối với cây rừng sống ở vùng núi cao, độ dốc lớn, lƣợng nƣớc giữ lại
trong đất giảm và thay đổi theo địa hình khác nhau. Cho nên muốn cây
tồn tại, sinh trƣởng và phát triển tốt phải có khả năng giữ nƣớc tốt.
Iu.C.Nasinov và K.P.Rakhmania khi nghiên cứu quá trình quang hợp và
chế độ nƣớc của cây rừng vùng núi cao Tadjikstan nhận thấy rằng, sự
thay đổi bộ máy quang hợp thích nghi với vùng sinh thái. Q trình
quang hợp và chế độ nƣớc của cây thay đổi không chỉ do điều kiện ngoại
cảnh mà còn phụ thuộc vào điều kiện sinh thái của cây. Những cây nghèo
dinh dƣỡng thì cƣờng độ quang hợp tăng, cịn những cây sống ở vùng ơn
đới thì ngƣợc lại, cƣờng độ quang hợp giảm. ( )
Theo Rabinovitsh (1961) thì khả năng quang hợp là q trình dinh
dƣỡng chính của thực vật, nó gắn liền với việc tham gia của những hệ
thống sinh học phức tạp, đó là các sắc tố chứa trong lá cây. Hệ sắc tố hấp
thụ năng lƣợng ánh sáng mặt trời làm nguồn năng lƣợng cho q trình
quang hợp, thốt hơi nƣớc và sinh trƣởng của thực vật. Sắc tố cịn tham
dự trong các phản ứng oxi hóa - khử, giữ vai trò chất xúc tác truyền điện
tử. Nhiều tác giả đã đề cập đến việc nghiên cứu hệ sắc tố của một số loài
cây rừng nhƣ Liubimenko (1904 - 1914), Willstatter (1913 - 1918),
Gotnhev (1963), Lê Đức Diên (1969) và các tác giả khác. Song hệ sắc tố
của cây Lim xanh thì chƣa có tài liệu nào nhắc tới. ( )
Ở Trung Quốc, nghiên cứu về thủy văn rừng cũng đƣợc phát triển
mạnh mẽ. Điển hình là cơng trình nghiên cứu của Trần Huệ Tuyền (1996).

Tác giả đã tập trung vào việc phân tích chức năng giữ nƣớc của rừng bảo
vệ nguồn nƣớc tại đập Tùng Hoa, Côn Minh. Bằng kết quả nghiên cứu
của mình, tác giả đã chỉ ra rằng rừng hỗn giao Thông, Dẻ, cây bụi, cây
Quyết với độ tàn che 0,4 - 0,6 cản giữ đƣợc 20% lƣợng mƣa rơi trực tiếp
vào tán rừng, lƣợng tích nƣớc thực tế của rừng xấp xỉ bằng 39% tổng
lƣợng mƣa. Tuy vậy tác giả vẫn chƣa đƣa ra đƣợc nguyên lý chung về
dạng liên hệ giữa các đại lƣợng ảnh hƣởng đến khả năng giữ nƣớc của
8


rừng. Vì vậy sẽ rất khó để có thể vận dụng những kết quả nghiên cứu này
cho nơi khác cũng nhƣ khó khăn cho việc dự báo những biến đổi chế độ
thủy văn rừng khu vực nghiên cứu trong những năm tiếp theo.
1.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Trong những cơng trình nghiên cứu về thảm thực vật Việt Nam, cây
Lim xanh đƣợc các tác giả nói đến nhiều vì vai trị quan trọng của nó
trong hệ sinh thái rừng. Cây Lim xanh đƣợc Trần Ngũ Phƣơng giới thiệu
trong các diễn thế sinh thái rừng khi nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam.
Nguyễn Hữu Thƣớc (1965) đã nghiên cứu về hai loài Lim xanh và Xà
cừ ở Cầu Hai (Phú Thọ) dƣới các độ tàn che : 0%, 25%, 50%, 75%, 100%
và thu đƣợc kết quả lƣợng diệp lục trong lá (mg/100g lá khơ) của lồi cây
Lim xanh tƣơng ứng là 4,42; 4,56; 5,60; 6,23; 8,51. Điều đó chứng tỏ cây
tái sinh trong điều kiện ánh sáng yếu thì lƣợng diệp lục trong lá cao hơn
cây ở vị trí có ánh sáng mạnh. ( )
Nhìn chung nghiên cứu thủy văn rừng ở Việt Nam tuy còn rất mới mẻ
song bƣớc đầu cũng đã đạt đƣợc một số thành công, đặc biệt là việc phát
triển từng bƣớc phƣơng pháp nghiên cứu định lƣợng và mang tính hệ
thống, góp phần quan trọng trong việc tạo dựng cơ sở khoa học cho việc
xây dựng các khu rừng phòng hộ ở nƣớc ta.
Điển hình cho những cơng trình nghiên cứu trong khoảng thời gian từ

năm 1970 - 1985 đó là cơng trình nghiên cứu của Bùi Ngạnh - Nguyễn
Danh Mô (1977), Bùi Ngạnh - Nguyễn Ngọc Đích (1985). Những nghiên
cứu này đã cho thấy sự thay đổi dòng chảy mặt ở một số dạng rừng khác
nhau, trên cơ sở đó tác giả đã đề xuất những mơ hình bố trí các đai rừng
giữ nƣớc trên vùng đất dốc. Năm 1981, Lê Đăng Giảng - Nguyễn Thị
Hoài Thu sau khi tổng kết những nghiên cứu của mình đã đƣa ra một số
nhận xét về khả năng giữ nƣớc, điều tiết dòng chảy của rừng thứ sinh hỗn
giao lá rộng tại Núi Tiên, Hữu Lũng - Lạng Sơn. Mặc dù còn một số hạn
chế, song bằng kết quả nghiên cứu của mình, những tác giả này đã đề
9


nghị rằng việc xây dựng và thiết kế rừng phòng hộ ở các triền sông phải
phát huy đƣợc khả năng giữ nƣớc cao nhất của nó trong những thời điểm
lƣợng mƣa mùa tập trung cao.
Một số cơng trình khác cũng đã đề cập đến vai trò điều tiết nƣớc của
rừng, ảnh hƣởng của kiểu thảm thực vật rừng tới việc thay đổi chế độ
dòng chảy mặt của các lƣu vực nƣớc và ảnh hƣởng đến tài ngun nƣớc
các sơng ngịi nhƣ cơng trình của Nguyễn Viết Phổ (1992), Vũ Văn Tuấn
(1977 - 1982). Q trình dịng chảy đã đƣợc phân tích và mơ hình hóa
một cách có cơ sở khoa học trong luận án PTS của Vũ Văn Tuấn (1993).
Cũng trong năm 1993, vấn đề rừng với tác dụng của dụng của dòng chảy
đã đƣợc Nguyễn Tiến Ngọc nghiên cứu và cho thấy ở nƣớc ta cây rừng có
khả năng tiêu thụ một lƣợng nƣớc rất lớn. Đất rừng cũng là một nhân tố
ảnh hƣởng rõ nét đến dòng chảy mặt. Sự khác nhau về tính chất, chủ yếu
là tính chất vật lý của các loại đất sẽ ảnh hƣởng trực tiếp đến xói mịn đất
và sự hình thành dịng chảy (Ivanop, 1974). Nguyễn Ngọc Lung (1992)
đã dựa vào mức độ thấm, thốt nƣớc và sự thối hóa của các loại đất để
cho điểm và đánh giá vai trò của nhân tố đất ảnh hƣởng tới xói mịn và
dịng chảy.

10


Phần II
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu.
Tìm hiểu nhu cầu sử dụng nƣớc của loài cây Lim xanh nhằm cung cấp
cơ sở khoa học cho việc quy hoạch vùng trồng và tính tốn giá trị dịch vụ
môi trƣờng của rừng trồng Lim xanh.
2.2. Đối tƣợng, phạm vi và thời gian nghiên cứu.
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu.
Khả năng thoát hơi nƣớc của quần thể Lim xanh ở khu vực rừng trồng
Lim xanh thuần loài, thuộc thơn Nán, xã Thiết Ống, huyện Bá Thƣớc,
tỉnh Thanh Hóa.
2.2.2. Phạm vi và thời gian nghiên cứu.
- Địa điểm: Do hạn chế về mặt thời gian nên đề tài chỉ tiến hành nội
dung nghiên cứu tại khu vực rừng Lim xanh thuộc xã Thiết Ống, huyện
Bá Thƣớc, tỉnh Thanh Hóa.
- Thời gian: Thời gian tiến hành nghiên cứu từ tháng 2 đến tháng 5 năm
2011.
2.3. Nội dung nghiên cứu.
2.3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực.
- Vị trí địa lý.
- Điều kiện khí hậu thủy văn.
- Địa hình, điều kiện địa chất, thổ nhƣỡng khu vực nghiên cứu.
- Điều kiện dân sinh, kinh tế xã hội.
2.3.2. Đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu.
- Điều tra cấu trúc tầng tán khu vực nghiên cứu.

- Điều tra tầng cây cao.
11


- Điều tra tầng cây tái sinh.
- Điều tra tầng cây bụi thảm tƣơi.
- Điều tra tầng thảm mục.
2.3.3. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn, bố trí thí nghiệm đánh giá nhu
cầu sử dụng nước của cây Lim xanh trong khu vực nghiên cứu.
Từ kết quả điều tra tầng cây cao ở các ô tiêu chuẩn chọn ở mỗi ô tiêu
chuẩn 1 cây điển hình để tiến hành thí nghiệm.
2.3.4. Đề xuất giải pháp hạn chế sự mất nước do bốc hơi dưới tán rừng
Lim xanh tại khu vực nghiên cứu.
Từ kết quả nghiên cứu thí nghiệm đề xuất các phƣơng án, giải pháp
tác động để giảm sự mất nƣớc do thoát hơi vật lý từ lớp đất mặt dƣới tán
rừng.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.
2.4.1. Phương pháp kế thừa số liệu.
- Kế thừa các tài liệu đã có về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của
khu vực nghiên cứu cũng nhƣ các kết quả nghiên cứu trƣớc đó có liên
quan đến các vấn đề nghiên cứu nhƣ: đặc điểm sinh lý, sinh vật học của
cây Lim xanh...
2.4.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp.
2.4.2.1. Công tác chuẩn bị.
Chuẩn bị các dụng cụ: thƣớc dây, thƣớc đo cao, thƣớc kẹp kính, cuốc
xẻng, cƣa, đục, các bảng biểu...
2.4.2.2. Điều tra sơ thám.
Khảo sát toàn bộ khu vực nghiên cứu, xác định khối lƣợng công việc
để lên kế hoạch thời gian điều tra ngoại nghiệp. Đồng thời sơ thám toàn
bộ khu vực để nghiên cứu chọn ra khu vực đặt ô tiêu chuẩn (OTC).

2.4.2.3. Điều tra tỉ mỉ.
Tiến hành lập 3 OTC có diện tích 500m2 tƣơng ứng với 3 vị trí chân
đồi, sƣờn đồi, đỉnh đồi. OTC đƣợc lập bằng thƣớc dây và địa bàn cầm tay
12


với sai số khép góc 1/200. Trong các OTC lập các ơ dạng bản với diện
tích 25m2.
2.4.3. Điều tra điều kiện tự nhiên khu vực.
- Vị trí địa lý: điều tra thông qua kế thừa số liệu từ các báo cáo của địa
phƣơng năm 2011.
- Địa hình điều tra qua khảo sát sơ bộ khu vực nghiên cứu.
- Địa chất thổ nhƣỡng: Tiến hành đào phẫu diện tại khu vực nghiên
cứu để xác định các chỉ tiêu nhƣ: loại đất, độ dày các tầng đất,tỉ trọng,
dung trọng đất... Kết quả thu đƣợc ghi vào biểu sau:
Biểu 01: Biểu điều tra phẫu diện đất
Tầng
đất

Độ dày
tầng đất

Màu sắc

Độ chặt

Độ ẩm

Kết cấu

Ghi chú

(cm)

- Điều kiện dân sinh - kinh tế xã hội: điều tra thông qua kế thừa số
liệu từ nguồn các bảo cáo kinh tế xã hội của địa phƣơng năm 2011.
2.4.4. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu.
Qua nghiên cứu sơ bộ xác định các tầng tán chủ yếu của rừng. Xác
định độ dốc trung bình, diện tích rừng, độ cao...
2.4.4.1. Điều tra tầng cây cao.
- Ở các ô tiêu chuẩn (OTC) điều tra tất cả các cây thân gỗ có đƣờng kính
trên 6cm. Xác định các chỉ tiêu mật độ, chiều cao vút ngọn - chiều cao
dƣới cành (HVN - HDC), đƣờng kính thân (D1.3) , đƣờng kính tán. Đo HVN,
HDC bằng thƣớc đo cao ở tất cả các cây. Đo đƣờng kính 1,3m bằng thƣớc
kẹp kính có chia vạch đến cm. Đo đƣờng kính tán bằng thƣớc dây, đo
theo 2 chiều Đông - Tây và Nam Bắc . Kết quả ghi vào biểu 02.

13


Biểu 02: Biểu điều tra tầng cây cao.
Số hiệu OTC:.....................Vị trí:..............................Trạng thái:.............
Ngày điều tra:.....................Ngƣời điều tra:................Độ tàn che:...........

STT

Lồi cây

D1.3(m)
ĐT

Trong đó:

H(m)
NB

VN

DT
DC

ĐT

Ghi chú
NB

ĐT - Đông Tây

NB - Nam Bắc

VN - Vút ngọn

DC - Dƣới cành

2.4.4.2. Điều tra cây tái sinh.
Cây tái sinh đƣợc hiểu là những cây thân gỗ có đƣờng kính 1,3m dƣới
6 cm và chƣa tham gia vào tầng tán chính.
Ở mỗi OTC lập 5 ơ dạng bản có diện tích 25m2 (5m x 5m). Bố trí 4 ơ
dạng bản ở 4 góc của OTC và 1 ơ nằm ở giữa OTC theo sơ đồ sau:

Sơ đồ bố trí ơ dạng bản trong ô tiêu chuẩn.
14


Trong mỗi ô dạng bản tiến hành điều tra tất cả các cây thân gỗ có
đƣờng kính trên 6 cm, xác định tên, chiều cao, nguồn gốc tái sinh và
phẩm chất của cây. Kết quả ghi vào biểu 02.
Biểu 03: Biểu điều tra cây tái sinh.
Trạng thái rừng:...................

Ngƣời điều tra:...........

Ngày điều tra:......................

Số hiệu OTC:..............

STT ODB

Lồi
cây

Chất lƣợng

Cấp chiều cao (m)
<0,5

Trong đó: T - tốt

0,5-1

>1

T

TB - trung bình

TB

Nguồn gốc
X

Hạt

Ghi
chú

Chồi

X - xấu

2.4.4.3. Điều tra cây bụi thảm tươi.
Ở các ô dạng bản đã lập để điều tra cây tái sinh, tiến hành điều tra các
chỉ tiêu: tên lồi, chiều cao trung bình, độ che phủ trung bình, chất lƣợng
sinh trƣởng. Kết quả đƣợc ghi vào biểu 03.
Biểu 04: Biểu điều tra cây bụi thảm tƣơi.
Trạng thái rừng:............

Ngày điều tra:.............

Diện tích ODB:.............

Ngƣời điều tra:............

Số diệu OTC:................
TT
ODB

STT

Loài cây
chủ yếu

Htb(cm)

15

Độ che phủ
(%)

Sinh trƣởng

Ghi chú


2.4.4.4. Điều tra tầng thảm mục
Tại mỗi ô tiêu chuẩn (OTC) lập 5 ơ dạng bản có diện tích 1m2 để điều
tra. Bố trí 4 ơ tại 4 góc của OTC và 1 ơ ở giữa OTC. Thu tồn bộ vật rơi
rụng trong ô dạng bản và cân tại chỗ. Kết quả thu đƣợc ghi vào biểu sau:
Biểu 05: Biểu điều tra tầng thảm mục
Số thứ tự OTC....................

Ngày điều tra:.....................

Số hiệu ODB:...................

Ngƣời điều tra:...................

Diện tích ODB:..................
STT ODB

Khối lƣợng vật rơi rụng

Ghi chú

1
2
2.4.5. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn, bố trí thí nghiệm đánh giá nhu
cầu sử dụng nước của cây Lim xanh tại khu vực nghiên cứu
2.4.5.1. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn
Tại mỗi ô tiêu chuẩn (OTC) đã lập chọn 1 cây để tiến hành thí nghiệm.
Cây đƣợc chọn cần đáp ứng các yêu cầu:
- Cây sinh trƣởng, phát triển bình thƣờng, khơng bị sâu bệnh hại,
khơng có dị tật ở thân.
- Cây có các chỉ tiêu chiều cao (H), đƣờng kính thân (D1.3), đƣờng
kính tán (DT) xấp xỉ với mức trung bình của OTC để kết quả thu đƣợc
có thể mang tính đại diện cao nhất.
- Cây phát triển tự nhiên, không bị tỉa cành, không bị ảnh hƣởng
bởi các hoạt động khai thác củi, gỗ của con ngƣời. Nếu điều kiện cho
phép tránh những cây ở bìa rừng để hạn chế những ảnh hƣởng có thể
gây ra của gió bão.

16


Ảnh 1: Cây tiêu chuẩn 2 (OTC 2)
2.4.5.2. Bố trí thí nghiệm
Sau khi chọn đƣợc cây tiến hành bố trí thí nghiệm, ở mỗi thân cây
đƣợc chọn tiến hành cắt bóc hết lớp vỏ và lớp gỗ giác. Bề rộng vết cắt từ
3 - 5cm, cắt tại vị trí 1,3m. Đảm bảo cho vết cắt đã qua hết phần gỗ giác
tới phần gỗ lõi. Dùng lƣỡi bào để bào nhẵn mặt trên vết cắt.
Ta phải cắt bóc hết lớp vỏ và lớp gỗ giác vì:
Theo Lê Xuân Tình (1998), Giáo trình Khoa học gỗ. NXB Nơng
nghiệp Hà Nội thì: " Gỗ lõi do gỗ giác hình thành nên. Đây là một q
trình biến đổi sinh học, vật lý và hóa học rất phức tạp. Trƣớc hết tế bào
chết, thể bít hình thành, các chất hữu cơ xuất hiện: nhựa cây, chất mầu,
17