Luận văn thạc sĩ nghiên cứu một số tính chất cơ bản của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã tân thành huyện phú bình tỉnh thái nguyên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu một số tính chất cơ bản của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã tân thành huyện phú, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Tô Thị Linh
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Ngọc Công
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Sinh thái học
• Đề tài: Nghiên Cứu Một Số Tính Chất Cơ Bản Của Đất Dưới Các Quần Xã Rừng Trồng Tại Tân Thành, Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ sinh học
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• BẢN ĐỒ TỈNH THÁI NGUYÊN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Đóng góp mới của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật
• 1.1.1. Nghiên cứu về thành phần loài
• 1.1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.1.2. Ở Việt Nam
• 1.1.2. Nghiên cứu về thành phần dạng sống thực vật
• 1.1.2.1. Trên thế giới
• 1.1.2.2. Ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI CỦA VÙNG NGHIÊN CỨU
• 2.1. Điều kiện tự nhiên
• 2.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới hành chính
• 2.2. Điều kiện kinh tế xã hội
• 2.2.1. Dân tộc, dân số
• 2.2.2. Đặc điểm kinh tế
• 2.2.3. Đặc điểm xã hội
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.2.1. Về thành phần thực vật
• 3.2.2. Về môi trường đất
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp điều tra
• 3.3.2. Phương pháp thu mẫu
• 3.3.3. Phương pháp phân tích mẫu
• 3.3.4. Phương pháp điều tra trong nhân dân
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thành phần loài, dạng sống, cấu trúc quần xã rừng trồng
• 4.1.1. Thành phần loài thực vật trong các quần xã rừng trồng
• 4.1.2. Thành phần dạng sống tại các quần xã nghiên cứu
• 4.1.3. Cấu trúc hình thái của các quần xã nghiên cứu
• 4.1.4. Đặc điểm phẫu diện đất dưới các quần xã rừng trồng
• 4.1.4.1. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng trồng Thông nhựa (25 tuổi)
• 4.1.4.2. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng trồng Bạch đàn liễu (10 tuổi)
• 4.1.4.3. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng trồng Keo (8 tuổi)
• 4.1.4.4. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng trồng Keo (5 tuổi)
• 4.2. Ảnh hưởng của quần xã rừng trồng đến một số tính chất lý, hóa học của đất
• 4.2.1. Ảnh hưởng của quần xã rừng trồng đến tính chất lý học của đất và mức độ xói mòn mặt đất ở KVNC
• 4.2.2. Ảnh hưởng của các quần xã rừng trồng đến một số tính chất hóa học của đất
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật ở rừng trồng tại Tân Thành Thái Nguyên

Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật là một trong những nội dung quan trọng trong nghiên cứu hệ sinh thái rừng trồng. Thành phần loài và dạng sống thực vật là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật.

1.1. Thành phần loài thực vật ở rừng trồng tại Tân Thành Thái Nguyên

Thành phần loài thực vật ở rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên bao gồm các loài cây gỗ, cây bụi, dây leo và cây cỏ. Các loài cây gỗ chiếm ưu thế trong thành phần loài thực vật ở rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên.

1.2. Dạng sống thực vật ở rừng trồng tại Tân Thành Thái Nguyên

Dạng sống thực vật ở rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên bao gồm các dạng sống như cây gỗ, cây bụi, dây leo và cây cỏ. Các dạng sống này thể hiện sự thích nghi của thực vật với điều kiện môi trường ở rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên.

II. Ảnh hưởng của quần xã rừng trồng đến một số tính chất lý hóa học của đất tại Tân Thành Thái Nguyên

Quần xã rừng trồng có ảnh hưởng đến một số tính chất lý, hóa học của đất tại Tân Thành, Thái Nguyên. Các tính chất này bao gồm độ pH, độ ẩm, hàm lượng mùn, hàm lượng đạm, lân, kali...

2.1. Ảnh hưởng của quần xã rừng trồng đến độ pH của đất tại Tân Thành Thái Nguyên

Quần xã rừng trồng có ảnh hưởng đến độ pH của đất tại Tân Thành, Thái Nguyên. Độ pH của đất ở rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên dao động từ 5,5 đến 6,5.

2.2. Ảnh hưởng của quần xã rừng trồng đến độ ẩm của đất tại Tân Thành Thái Nguyên

Quần xã rừng trồng có ảnh hưởng đến độ ẩm của đất tại Tân Thành, Thái Nguyên. Độ ẩm của đất ở rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên dao động từ 20 đến 40%.

III. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu về tính chất đất dưới quần xã rừng trồng tại Tân Thành Thái Nguyên

Nghiên cứu về tính chất đất dưới quần xã rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên có ứng dụng thực tiễn trong việc quản lý và sử dụng đất rừng trồng một cách hiệu quả.

3.1. Ứng dụng trong việc quản lý đất rừng trồng

Nghiên cứu về tính chất đất dưới quần xã rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên có thể giúp cho việc quản lý đất rừng trồng một cách hiệu quả hơn.

3.2. Ứng dụng trong việc sử dụng đất rừng trồng

Nghiên cứu về tính chất đất dưới quần xã rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên có thể giúp cho việc sử dụng đất rừng trồng một cách hiệu quả hơn.

IV. Kết luận và đề xuất

Nghiên cứu về tính chất đất dưới quần xã rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên đã cung cấp thông tin về thành phần loài và dạng sống thực vật, ảnh hưởng của quần xã rừng trồng đến một số tính chất lý, hóa học của đất...

4.1. Kết luận

Nghiên cứu về tính chất đất dưới quần xã rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên đã cung cấp thông tin về thành phần loài và dạng sống thực vật, ảnh hưởng của quần xã rừng trồng đến một số tính chất lý, hóa học của đất...

4.2. Đề xuất

Nghiên cứu về tính chất đất dưới quần xã rừng trồng tại Tân Thành, Thái Nguyên có thể giúp cho việc quản lý và sử dụng đất rừng trồng một cách hiệu quả hơn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng suy thoái đất và suy giảm tài nguyên rừng đang đặt ra những thách thức nghiêm trọng đối với an ninh sinh thái toàn cầu và phát triển bền vững. Tại Việt Nam, độ che phủ rừng cả nước đạt khoảng 39,7% với tổng diện tích gần 13,5 triệu ha, nhưng có tới 70% diện tích là rừng nghèo và rừng mới phục hồi. Đất trống đồi núi trọc không có lớp phủ thực vật che chắn thường xuyên bị xói mòn mạnh mẽ, với lượng mùn bị rửa trôi ước tính lên tới 10 tấn/ha mỗi năm, khiến đất nhanh chóng hóa đá ong và cằn cỗi.

Khu vực nghiên cứu tại xã Tân Thành, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên sở hữu tổng diện tích tự nhiên 2.856,06 ha, trong đó đất lâm nghiệp chiếm 60,87% (tương đương 1.738,51 ha) nhưng 100% diện tích này là rừng trồng sản xuất thuần loài như Keo, Bạch đàn và Thông nhựa. Vấn đề đặt ra là việc canh tác độc canh rừng trồng ngắn ngày và khai thác trắng có thể gây suy kiệt dinh dưỡng đất nếu không có các đánh giá khoa học về mối quan hệ giữa thảm thực vật và môi trường thổ nhưỡng.

Đề tài tập trung nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, thành phần loài, dạng sống của 4 quần xã rừng trồng điển hình: rừng Thông nhựa 25 tuổi, rừng Bạch đàn liễu 10 tuổi, rừng Keo tai tượng 8 tuổi và rừng Keo tai tượng 5 tuổi. Nghiên cứu xác định các biến đổi cơ bản về tính chất lý học và hóa học của đất ở độ sâu từ 0 đến 50 cm. Phạm vi nghiên cứu được thực hiện từ tháng 5/2015 đến tháng 12/2016 trên nền địa hình đồi bát úp với độ cao trung bình 14 đến 250 m so với mực nước biển, lượng mưa hàng năm đạt 1.971,4 mm. Đóng góp nổi bật của công trình là cung cấp hệ thống dữ liệu định lượng về đặc tính phẫu diện và các chỉ tiêu dinh dưỡng đất, làm cơ sở khoa học để xây dựng mô hình lâm nghiệp bền vững tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng thuyết phát sinh thổ nhưỡng học của Dokuchaev năm 1879, khẳng định đất là thể tự nhiên chịu tác động tổng hợp của khí hậu, đá mẹ, địa hình và đặc biệt là sinh vật. Bên cạnh đó, luận văn kế thừa lý thuyết chu trình sinh địa hóa và dinh dưỡng khoáng trong hệ sinh thái rừng của Richards và Monin năm 1937, chứng minh lượng vật chất rơi rụng trả lại cho đất ở các hệ sinh thái rừng nhiệt đới có thể đạt từ 10 đến 20 tấn/ha/năm, đóng vai trò quyết định trong việc bồi hoàn độ phì nhiêu.

Hệ thống phân loại dạng sống thực vật của Raunkiaer năm 1934 với phổ chuẩn sinh thái bao gồm 5 nhóm chính: cây chồi trên mặt đất (Phanerophytes), chồi sát đất (Chamaephytes), chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes), chồi ẩn (Cryptophytes) và cây sống một năm (Therophytes) được áp dụng để đánh giá mức độ thích nghi sinh thái của quần xã. Các khái niệm trung tâm bao gồm: phẫu diện đất với 3 tầng phát sinh chính (A, B, C), độ chua trao đổi pH(KCl), hàm lượng mùn tổng số xác định nguồn gốc hữu cơ và dung tích hấp thu cation kiềm trao đổi gồm Ca2+ và Mg2+.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra theo tuyến và lập ô tiêu chuẩn kết hợp với kỹ thuật phân tích hóa nghiệm trong phòng thí nghiệm. Cỡ mẫu điều tra bao gồm 24 ô tiêu chuẩn (OTC) kích thước 20m x 20m (diện tích 400 m2/ô), bố trí đại diện tại 3 vị trí địa hình gồm đỉnh đồi (2 ô), sườn đồi (2 ô) và chân đồi (2 ô) trên 4 quần xã rừng trồng. Trong mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành thiết lập 5 ô dạng bản (ODB) kích thước 5m x 5m (tổng số 120 ô dạng bản) tại 4 góc và tâm giao điểm để đo đếm chi tiết cây bụi, thảm tươi và tái sinh. Phương pháp chọn mẫu phân tầng theo địa hình này đảm bảo phản ánh chính xác sự biến thiên của vi khí hậu và độ dốc.

Hệ thống mẫu đất được thu thập tại 4 phẫu diện chính sâu 1,2 m và 12 hố đào phụ kích thước 50cm x 50cm x 50cm, lấy mẫu định lượng theo 3 tầng độ sâu: 0-10 cm, 10-30 cm và 30-50 cm vào thời điểm tháng 10/2015. Các phương pháp phân tích hóa lý được thực hiện tại Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam:

• Độ chua pH(KCl) đo bằng máy đo pH điện cực thủy tinh.
• Hàm lượng mùn xác định theo phương pháp oxy hóa Tiurin.
• Đạm tổng số phân tích theo phương pháp tiêu chuẩn Kjeldahl.
• Lân tổng số (P2O5) đo bằng phương pháp so màu quang điện.
• Kali dễ tiêu (K2O) xác định bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử.
• Cation Ca2+ và Mg2+ trao đổi xác định bằng phương pháp chuẩn độ Complexon.

Lý do lựa chọn các phương pháp này nhằm đảm bảo độ nhạy, tính lặp lại cao và hạn chế tối đa sai số phân tích mẫu khoáng hóa học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận tổng cộng 139 loài thực vật, thuộc 118 chi và 54 họ của 4 ngành thực vật bậc cao có mạch tại 4 quần xã rừng trồng ở xã Tân Thành. Độ đa dạng loài có sự phân hóa rõ nét theo tuổi rừng và loài cây trồng chính:

• Rừng Thông nhựa 25 tuổi đạt độ đa dạng cao nhất với 108 loài thuộc 95 chi, 52 họ; họ Hòa thảo (Poaceae) chiếm ưu thế với 9 loài (8,33%), họ Cà phê (Rubiaceae) có 8 loài (7,01%), độ che phủ tầng cây bụi thảm tươi đạt 100%.
• Rừng Bạch đàn liễu 10 tuổi ghi nhận 79 loài thuộc 74 chi, 37 họ; độ che phủ tán cây gỗ đạt 40% và thảm tươi đạt 95%.
• Mức độ xói mòn đất mặt có sự khác biệt lớn: ở rừng Thông 25 tuổi và rừng Keo 8 tuổi, mức xói mòn bề mặt chỉ ở mức nhẹ với tỷ lệ mất đất tầng mặt dưới 25%; trong khi đó rừng Bạch đàn 10 tuổi và rừng Keo non 5 tuổi xuất hiện các rãnh xói mòn sâu 15-30 cm, diện tích mất lớp đất mặt dao động từ 25% đến 55%.
• Các chỉ tiêu hóa học đất tầng mặt (0-10 cm) được cải thiện rõ rệt theo thời gian sinh trưởng của rừng: hàm lượng mùn ở rừng Thông 25 tuổi và rừng Keo 8 tuổi đạt từ 2,85% đến 3,42%, cao hơn từ 45% đến 60% so với rừng Keo 5 tuổi; đạm tổng số đạt 0,16% đến 0,21%; hàm lượng ion Ca2+ và Mg2+ trao đổi tại tầng mặt cao hơn từ 35% đến 50% so với tầng sâu 30-50 cm.

Thảo luận kết quả

Khi thể hiện dữ liệu trên biểu đồ biến thiên độ chua pH(KCl) và hàm lượng mùn theo chiều sâu phẫu diện, các đường biểu diễn đều có xu hướng giảm dần từ tầng A (0-10 cm) xuống tầng B và tầng C (30-50 cm). Đất dưới các quần xã nghiên cứu nhìn chung đều thuộc loại đất chua đến rất chua, dao động trong khoảng pH từ 4,1 đến 4,8.

Nguyên nhân chính là do thảm mục hữu cơ từ cành lá rơi rụng của cây họ Đậu (Keo) có khả năng cố định đạm sinh học kết hợp với lượng lá rụng dồi dào của Thông nhựa (ước tính cung cấp 4,1 tấn/ha/năm) đã tích lũy một lượng lớn chất hữu cơ trên tầng mặt. Lớp thảm mục này làm giàu nguồn mùn, kích thích hệ vi sinh vật đất phát triển và giữ lại các cation kiềm không bị rửa trôi bởi lượng mưa lớn 1.971,4 mm/năm của tỉnh Thái Nguyên.

So sánh với các nghiên cứu trước đây tại vùng núi trung du Bắc Bộ, kết quả này hoàn toàn tương đồng với nhận định của các công trình thực địa giai đoạn 1998-2007: rừng trồng càng có tuổi cao, tán khép kín và có thảm tươi phát triển phong phú thì khả năng giữ ẩm, cải tạo độ xốp cơ giới và bổ sung dưỡng chất khoáng cho đất càng vượt trội. Ngược lại, quần xã Bạch đàn do đặc tính tán thưa và thảm rụng phân hủy chậm nên khả năng giữ ẩm và tích lũy mùn kém hơn đáng kể.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết luận thực nghiệm về thổ nhưỡng và thảm thực vật, bốn nhóm giải pháp lâm sinh cụ thể được đề xuất nhằm nâng cao độ phì nhiêu của đất và phát triển rừng bền vững tại huyện Phú Bình:

1. Chuyển đổi mô hình trồng rừng thuần loài sang mô hình rừng trồng hỗn giao giữa cây mọc nhanh họ Đậu (Keo tai tượng, Keo lá tràm) với các loài cây gỗ bản địa lâu năm như Trám, Dẻ, Re. Mục tiêu nâng độ che phủ tán rừng lên trên 75% trong giai đoạn 2026 - 2030, do Hạt Kiểm lâm huyện Phú Bình và UBND xã Tân Thành phối hợp chỉ đạo triển khai.
2. Thiết lập quy trình tỉa thưa hợp lý và nghiêm cấm việc phát quang trắng thảm tươi bì sinh dưới tán rừng. Chủ rừng là các hộ gia đình cần duy trì độ che phủ thảm cỏ và cây bụi tối thiểu 80% nhằm giảm thiểu 65% lượng đất bị xói mòn trên các sườn đồi có độ dốc từ 15 đến 25 độ, thực hiện thường xuyên trong suốt chu kỳ kinh doanh rừng.
3. Áp dụng kỹ thuật khai thác luân kỳ và cấm tuyệt đối đốt thực bì sau khai thác trên toàn bộ 1.738,51 ha đất lâm nghiệp của xã. Bắt buộc giữ lại các băng cây xanh cản dòng chảy rộng 5 đến 10 m theo đường đồng mức nhằm giảm tốc độ dòng chảy mặt trên 40% trong vòng 12 đến 24 tháng tới, dưới sự giám sát của Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện.
4. Xây dựng mô hình nông lâm kết hợp cải tạo đất bằng cách trồng xen cây phân xanh, đậu triều hoặc cỏ sả bảo vệ đất ở giai đoạn rừng trồng từ 1 đến 3 tuổi. Biện pháp này hướng tới mục tiêu tăng hàm lượng mùn đất tầng mặt lên trên 3,0% và nâng chỉ số pH(KCl) lên trên 5,0 sau 3 năm canh tác, do Trung tâm Khuyến nông tỉnh Thái Nguyên hướng dẫn kỹ thuật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và hệ thống dữ liệu của luận văn mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho bốn nhóm đối tượng chuyên môn:

• Cán bộ quản lý lâm nghiệp và địa chính môi trường cấp huyện, xã: Sử dụng các số liệu hiện trạng và bản đồ phẫu diện đất để quy hoạch cơ cấu cây trồng lâm nghiệp, chuyển dịch cơ cấu rừng sản xuất kém hiệu quả sang bảo vệ nguồn nước và đất dốc tại vùng trung du.
• Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Sinh thái học, Thổ nhưỡng học, Lâm sinh: Kế thừa phương pháp luận kết hợp giữa điều tra phân loại thảm thực vật theo Raunkiaer với các quy chuẩn phân tích hóa lý đất tầng sâu để thiết kế các công trình nghiên cứu tương đương.
• Các chủ rừng, trang trại và hợp tác xã lâm nghiệp: Vận dụng các phát hiện thực tế về mật độ trồng (1.300 - 1.900 cây/ha) và kỹ thuật duy trì thảm tươi để bảo vệ đất chống thoái hóa sau nhiều chu kỳ khai thác gỗ Keo, Bạch đàn.
• Giảng viên và sinh viên các trường đại học nông lâm, sư phạm sinh học: Sử dụng tư liệu làm bài giảng mẫu hoặc tài liệu tham khảo chuyên đề cho các học phần Sinh thái học thực vật, Tài nguyên đất và Quản lý lưu vực.

Câu hỏi thường gặp

Quần xã rừng trồng nào trong 4 mô hình có khả năng cải tạo đất tốt nhất? Rừng Thông nhựa 25 tuổi và rừng Keo tai tượng 8 tuổi thể hiện khả năng cải tạo đất tốt nhất. Nhờ độ che phủ thảm tươi đạt 95-100% kết hợp với lượng vật chất hữu cơ rơi rụng dồi dào, hàm lượng mùn tầng mặt đạt trên 2,85% và mức xói mòn đất giảm xuống mức nhẹ nhất.

Tại sao đất dưới tán rừng Bạch đàn liễu 10 tuổi lại có độ ẩm và chất lượng mùn thấp hơn? Tán cây Bạch đàn liễu có độ che phủ thấp (khoảng 40%), lá chứa nhiều tinh dầu khó phân hủy và rễ cây hấp thụ nước ngầm mạnh. Điều này khiến đất dễ bị khô hạn trong mùa đông và làm chậm quá trình khoáng hóa chất hữu cơ của vi sinh vật.

Độ dốc địa hình tại khu vực nghiên cứu ảnh hưởng như thế nào đến sự phân hóa tính chất đất? Trên các sườn đồi dốc 25 độ, dòng chảy mặt làm rửa trôi mạnh các hạt sét mịn và cation Ca2+, Mg2+ từ đỉnh đồi xuống chân đồi. Do đó, tầng đất ở đỉnh đồi luôn mỏng hơn, nghèo mùn và chua hơn đáng kể so với khu vực chân đồi.

Phương pháp phân tích hóa học đất trong luận văn được thực hiện tại đâu và theo tiêu chuẩn nào? Toàn bộ các chỉ tiêu hóa học (pH, mùn Tiurin, N tổng số Kjeldahl, P2O5 so màu, K2O quang phổ và Ca2+, Mg2+ chuẩn độ Complexon) được kiểm nghiệm nghiêm ngặt tại Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu này có thể nhân rộng cho các địa phương khác ngoài Thái Nguyên không? Có thể áp dụng trực tiếp cho các vùng đồi núi trung du thuộc khu vực Đông Bắc Bộ có cùng nền đá mẹ, địa hình đồi bát úp và điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa như Bắc Giang, Phú Thọ và Tuyên Quang.

Kết luận

• Luận văn đã thống kê định lượng 139 loài thực vật thuộc 118 chi, 54 họ của 4 ngành thực vật có mạch tại 4 quần xã rừng trồng ở xã Tân Thành, huyện Phú Bình.
• Xác định rõ sự suy giảm tính chất lý hóa học của đất theo chiều sâu phẫu diện từ tầng mặt 0-10 cm xuống tầng sâu 30-50 cm đối với hầu hết các chỉ tiêu mùn, đạm tổng số và cation kiềm trao đổi.
• Khẳng định vai trò quyết định của tuổi rừng và độ che phủ thảm tươi trong việc kiểm soát xói mòn đất, trong đó rừng Thông 25 tuổi và rừng Keo 8 tuổi duy trì lớp đất mặt tốt nhất với tỷ lệ mất đất dưới 25%.
• Đóng góp bộ cơ sở dữ liệu thực địa tin cậy giúp địa phương hoạch định chiến lược kinh doanh rừng trồng gắn liền với bảo vệ tài nguyên đất và sinh thái lưu vực.
• Các bước nghiên cứu tiếp theo cần mở rộng quan trắc hệ vi sinh vật đất và động thái dòng chảy bề mặt qua các năm để tối ưu hóa chu kỳ luân canh cây rừng.

Để nâng cao hiệu quả quản lý đất lâm nghiệp và áp dụng các mô hình cải tạo đất dốc bền vững, các cơ quan ban ngành và chủ rừng hãy liên hệ trực tiếp với các trung tâm nghiên cứu lâm sinh để tiếp nhận chuyển giao quy trình kỹ thuật phù hợp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Rừng là một trong những thành phần chủ yếu nhất của sinh quyển. Rừng bảo vệ đất khỏi sự xói mòn, bảo đảm chế độ thủy văn cho hệ thống sông, hồ, góp phần tích cực vào quá trình điều hòa khí hậu, cố định CO2 và cung cấp oxy tự do cho khí quyển. Nhờ đó rừng đã tạo ra môi trường sống tốt cho sinh vật.

Vì thế, rừng đóng vai trò sinh thái hết sức to lớn. Đất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái. Nó có ý nghĩa rất lớn tới khả năng cung cấp nước, muối khoáng, chất dinh dưỡng cho cây. Do đó nó có ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của thảm thực vật.

Mỗi loại đất sẽ có một kiểu thảm thực vật riêng. Ngược lại mỗi kiểu thảm thực vật sẽ đặc trưng cho một kiểu đất xác định. Các kiểu đất này sẽ khác nhau bởi hàng loạt chỉ tiêu như: màu sắc, tính chất lí học, hoá học, hệ vi sinh vật và động vật đất. Đặc tính cơ bản của đất được thể hiện qua độ phì, độ phì là nhân tố tổng hợp được quy định bởi nhiều yếu tố: Đá mẹ, thành phần cơ giới, cấu tượng đất, độ ẩm, độ thoáng khí, độ dày tầng đất, đặc điểm hoá tính.

Do đó độ phì ảnh hưởng đến nhiều mặt của hệ sinh thái rừng nói riêng cũng như thảm thực vật nói chung. Đất càng tốt thì độ phì càng cao. Ngược lại thảm thực vật sẽ có tác dụng trở lại với đất một cách rất tích cực, nó thúc đẩy cho đất nhanh chóng tăng được độ phì nhiêu của đất. Rừng bảo vệ độ phì nhiêu và bồi dưỡng tiềm năng của đất: ở vùng có đủ rừng thì dòng chảy bị chế ngự, ngăn chặn được nạn bào mòn, nhất là trên đồi núi dốc tác dụng ấy có hiệu quả lớn, nên lớp đất mặt không bị mỏng, mọi đặc tính lý hóa và vi sinh vật học của đất không bị phá hủy, độ phì nhiêu được duy trì.

Rừng lại liên tục tạo chất hữu cơ. Điều này thể hiện ở quy luật phổ biến: rừng tốt tạo ra đất tốt và đất tốt nuôi lại rừng tốt. 1 c Nếu rừng bị phá hủy, đất bị xói, quá trình đất mất mùn và thoái hóa dễ xảy ra rất nhanh chóng và mãnh liệt. Ước tính ở nơi rừng bị phá hoang trơ đất trống mỗi năm bị rửa trôi mất khoảng 10 tấn mùn/ ha.

Đồng thời các quá trình feralitic, tích tụ sắt, nhôm, hình thành kết von, hóa đá ong lại tăng cường lên, làm cho đất mất tính chất hóa lý, mất vi sinh vật, không giữ được nước, dễ bị khô hạn, thiếu chất dinh dưỡng, trở nên rất chua, kết cứng lại, đi đến cằn cỗi, trơ sỏi đá. Trong thời gian gần đây do tác động trực tiếp hoặc gián tiếp của con người cũng như những biến đổi của thiên nhiên đã làm cho đất rừng ngày càng bị suy thoái. Từ đó dẫn đến tài nguyên rừng trên trái đất ngày càng bị thu hẹp về diện tích và trữ lượng. Khoảng đầu thế kỷ XX, tổng diện tích rừng trên thế giới khoảng 6 tỷ ha; năm 1958 giảm còn 4,4 tỷ ha; năm 1973 còn 3,8 tỷ ha; năm 1995 còn 2,3 tỷ ha; đến năm 2010 diện tích rừng trên thế giới khoảng trên 4 triệu ha.

Đặc biệt, trong giai đoạn 2000-2010, tốc độ mất rừng hàng năm khoảng 13 triệu ha. Ở Việt Nam, do chuyển đổi đất rừng sang đất canh tác, do tập quán canh tác lạc hậu, du canh du cư, do nhu cầu phát triển kinh tế xã hội. làm cho diện tích rừng của nước ta suy giảm một cách nghiêm trọng. Theo số liệu thống kê, diện tích rừng ở Việt Nam năm 1943 khoảng 14,3 triệu ha, tỷ lệ che phủ 43%; năm 1983 diện tích rừng giảm một nửa còn 7,2 triệu ha, tỷ lệ che phủ 22%; năm 2005 diện tích rừng tăng lên 12,7%, trong đó có 2,5 triệu ha rừng trồng, tỷ lệ che phủ 38%; năm 2013 diện tích rừng toàn quốc là khoảng 13,5 triệu ha, độ che phủ gần 39,7%.

Diện tích rừng tuy có tăng, nhưng hiện tại phần lớn là rừng non mới phục hồi và rừng trồng chưa đến tuổi khai thác được. Có tới 70% diện tích là rừng nghèo và rừng mới phục hồi. Vì vậy, vẫn chưa đảm bảo mức an toàn sinh thái cho sự phát triển bền vững của đất nước. Tân Thành là một xã miền núi nằm ở phía Đông Bắc của huyện Phú Bình, cách trung tâm huyện là 7km, cách trung tâm thành phố Thái 2 c Nguyên 30km về phía Đông, có diện tích đất tự nhiên là 2871,33 ha, trong đó diện tích đất lâm nghiệp chiếm 1879,16ha, không có rừng tự nhiên, rừng trồng chủ yếu là Keo, Bạch đàn, Thông phục vụ cho các nhà máy giấy, ván dăm… Để có những nghiên cứu sâu hơn về tính chất của đất, thấy được ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất rừng, nhằm mục đích sử dụng đất hợp lý trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững, đồng thời đề xuất biện pháp cải tạo đất bị xói mòn, bạc màu, thực hiện phủ xanh đất trống đồi núi trọc, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số tính chất cơ bản của đất dưới các quần xã rừng trồng ở xã Tân Thành, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên”.

Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được đặc điểm về thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc tầng tán, độ che phủ của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu. - Xác định được những tính chất vật lý, hóa học cơ bản của đất dưới các kiểu thảm thực vật nghiên cứu, trên cơ sở đó bước đầu đánh giá được tác dụng bảo vệ đất chống xói mòn và rửa trôi các chất dinh dưỡng trong đất, nâng cao độ phì của từng kiểu thảm thực vật. - Đề xuất những biện pháp lâm sinh phù hợp cho một số kiểu thảm nhằm nâng cao khả năng phục hồi rừng, tăng độ che phủ, góp phần vào việc vừa có tác dụng bảo vệ môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng, vừa tạo ra giá trị kinh tế phục vụ cho cuộc sống con người. Phạm vi nghiên cứu Đề tài được thực hiện trong thời gian từ tháng 5 năm 2015 đến tháng 12 năm 2016 tại xã Tân Thành, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên.

Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số tính chất lý, hóa học cơ bản của đất trong mối quan hệ với một số kiểu thảm thực vật chọn nghiên cứu mà không nghiên cứu sự tác động trở lại của các yếu tố môi trường đất đến các kiểu thảm thực vật. 3 c Các khu vực chọn nghiên cứu thuộc xã Tân Thành đều có những đặc điểm tương đối đồng nhất như: đá mẹ, địa hình, hướng phơi, sự tác động của con người và động vật… 4. Đóng góp mới của luận văn Mô tả được đặc điểm hình thái phẫu diện đất dưới một số quần xã rừng trồng ở xã Tân Thành, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên. Đưa ra các dẫn liệu định lượng góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng của một số quần xã rừng trồng đến một số tính chất lý, hóa học cơ bản của đất ở khu vực nghiên cứu.

4 c Chƣơng 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu về thành phần loài và dạng sống thực vật 1. Nghiên cứu về thành phần loài 1. Trên thế giới Những nghiên cứu về thành phần loài là một trong những nội dung được tiến hành từ lâu trên thế giới.

Theo các nhà nghiên cứu, mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của nó. Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật. Longchun và cộng sự (1993) nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái sau nương rẫy tại Xishuang Bana thuộc tỉnh Vân Nam, Trung Quốc đã đưa ra nhận xét: tại Bana khi nương rẫy bó hóa được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật; còn nếu bỏ hóa được 19 năm thì có 60 họ, 143 chi, 167 loài thực vật (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000 [4]). Ở Việt Nam Các công trình nghiên cứu về thành phần loài thực vật ở nước ta cũng rất nhiều.

Phan Kế Lộc (1978) đã xác định hệ thực vật miền Bắc Việt Nam có 5609 loài thuộc 1660 chi và 240 họ [34]. Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) trong công trình “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê được số loài hiện có của hệ thực vật Việt Nam là 10.500 loài, gần đạt 12.000 loài theo dự đoán của nhiều nhà thực vật học [24]. Lê Mộng Chân (1994) điều tra tổ thành vùng núi cao Vườn quốc gia Ba Vì đã được phát hiện được 483 loài thuộc 323 chi, 136 họ thực vật bậc cao có mạch trong đó gặp 7 loài được mô tả lần đầu tiên [9]. Lê Ngọc Công và Hoàng Chung (1994) nghiên cứu về thành phần loài, dạng sống của sa van bụi ở đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123 loài thuộc 47 họ khác nhau [13].

Lê Ngọc Công (1998) khi nghiên cứu tác dụng cải tạo môi trường của một số mô hình rừng trồng trên vùng đồi núi trung du một số tỉnh miền Bắc nước ta đã thống kê được 211 loài thuộc 64 họ [14]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) khi tổng kết các công trình nghiên cứu về khu vực hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhân có 2.393 loài thực vật bậc thấp và 1.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi và 378 họ [46]. Đặng Kim Vui (2002) nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất các giải pháp khoanh nuôi làm giàu rừng ở 6 c huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên đã đưa ra kết luận: Đối với giai đoạn phục hồi từ 1-2 tuổi, thành phần loài thực vật gồm 72 loài thuộc 36 họ và họ Hòa thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất là 10 loài. Tiếp đến họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Mimosaceae) 4 loài và họ Cà phê (Rubiaceae) 4 loài… Giai đoạn 3-5 tuổi có 65 loài thuộc 34 họ; giai đoạn 5-10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ; giai đoạn 11-15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ [57].

Theo Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003) đã thống kê được 368 loài Vi khuẩn lam (Tiền nhân – Procaryota); 2176 loài Tảo (Algae); 481 loài Rêu (Bryophyta); 1 loài Quyết lá thông (Psilotophyta); 53 loài Thông đất (Lycopodiophyta); 69 loài Hạt trần (Gymnospermae); 13.