Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong hệ sinh thái lâm nghiệp, đất rừng và thảm thực vật có mối quan hệ tác động qua lại biện chứng và mật thiết. Đất giữ vai trò cung cấp dinh dưỡng khoáng, nước và là giá thể để cây rừng sinh trưởng, phát triển. Ngược lại, trạng thái thảm thực vật chi phối trực tiếp đến quá trình hình thành đất thông qua việc cung cấp vật rơi rụng làm giàu chất hữu cơ, điều hòa tiểu khí hậu, che chắn bề mặt và hạn chế tác động cơ học trực tiếp của hạt mưa. Cùng với cấu trúc thảm thực vật, khả năng thấm nước của đất là yếu tố then chốt quyết định lượng nước ngấm vào phẫu diện, chi phối trực tiếp lượng dòng chảy mặt và mức độ xói mòn, rửa trôi đất dốc vùng nhiệt đới.
Tại xã Vầy Nưa, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình, địa hình đồi núi hiểm trở với độ dốc phổ biến từ 13° đến 35°. Sau khi công trình Nhà máy Thủy điện Hòa Bình hoàn thành, phần lớn diện tích đất canh tác lúa nước màu mỡ của địa phương đã bị ngập chìm dưới lòng hồ thủy điện, tạo áp lực kinh tế - xã hội và sinh kế rất lớn lên tài nguyên rừng. Tập quán đốt nương làm rẫy cùng việc khai thác kiệt quệ tài nguyên gỗ đã khiến phần lớn diện tích rừng tự nhiên bị suy thoái thành rừng thứ sinh nghèo kiệt và trảng cây bụi, kéo theo hiện tượng xói mòn và suy giảm độ phì đất diễn ra nghiêm trọng. Trước thực trạng đó, đề tài "Nghiên cứu tính chất vật lý và khả năng thấm nước của đất dưới một số trạng thái rừng tại xã Vầy Nưa, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình" do sinh viên Mạch Thị Trang thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Minh Thanh (Khoa Lâm học, Trường Đại học Lâm nghiệp, 2012) được tiến hành.
Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể gồm:
- Bước đầu xác định được mức độ ảnh hưởng của các trạng thái rừng đến một số tính chất lý học và khả năng thấm nước của đất.
- Làm cơ sở khoa học để đề xuất biện pháp cải thiện một số tính chất của đất cũng như giải pháp quản lý, sử dụng đất hiệu quả và bền vững tại xã Vầy Nưa, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình.
Để đạt được các mục tiêu trên, tác giả đã triển khai 5 nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng.
- Nghiên cứu hình thái phẫu diện đất.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của trạng thái rừng đến một số tính chất vật lý đất.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của trạng thái rừng đến khả năng thấm nước của đất.
- Đề xuất biện pháp cải thiện tính chất của đất và giải pháp quản lý sử dụng đất hiệu quả, bền vững.
Đối tượng nghiên cứu tập trung vào 2 trạng thái rừng điển hình tại khu vực:
- Rừng trồng thuần loài Keo tai tượng 5 tuổi (Acacia mangium).
- Rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác kiệt trạng thái IIIA1.
Phạm vi nghiên cứu:
- Không gian: Xã Vầy Nưa, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình; độ cao tuyệt đối khu vực lập ô tiêu chuẩn dao động từ 250 m đến 280 m (các sườn đồi thực tế đo phẫu diện từ 633 m đến 910 m).
- Thời gian: Khóa luận được hoàn thành vào tháng 05 năm 2012; các đợt thí nghiệm đo tốc độ thấm nước hiện trường được thực hiện tập trung từ ngày 01 tháng 05 năm 2012.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận kế thừa và vận dụng hệ thống lý thuyết thổ nhưỡng học và thủy văn rừng:
- Học thuyết phát sinh đất của V.V. Dokuchaev: Đất là một vật thể tự nhiên biến đổi liên tục dưới tác động tổng hợp của 5 yếu tố gồm đá mẹ, khí hậu, địa hình, sinh vật và thời gian, trong đó thảm thực vật giữ vai trò chủ đạo ở vùng nhiệt đới thông qua quá trình sinh tổng hợp chất hữu cơ và hình thành mùn.
- Khung đánh giá đất lâm nghiệp theo tài liệu hướng dẫn của FAO (1984), kết hợp với hệ thống đánh giá đất lâm nghiệp Việt Nam của Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, Vũ Tấn Phương (2001, 2003, 2005) dựa trên các yếu tố chẩn đoán lập địa để phân hạng thích hợp cho cây trồng.
- Cơ sở lý thuyết thấm nước trong đất: Vận dụng Định luật Darcy ($Q = K \cdot S \cdot T \cdot \frac{h}{l}$ và $V = K \cdot I$), công thức hiệu chỉnh hệ số thấm về điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn 10°C của Hazen ($K_{10} = \frac{K_t}{0,7 + 0,03t}$), phương trình cân bằng nước của L’vovich ($W = P_0 - (E_0 + T + S)$), cùng các mô hình động lực học thấm của Horton, Philip, Green-Ampt. Đồng thời, tác giả tiếp thu các kết quả nghiên cứu trong nước về sự suy giảm độ xốp, dung trọng và mùn khi chuyển đổi rừng tự nhiên sang rừng trồng thuần loài của Nguyễn Ngọc Bình (1970, 1979), Hoàng Xuân Tý (1976, 1988), Trần Kông Tấu (1986).
Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa điều tra ngoại nghiệp, phân tích phòng thí nghiệm và xử lý số liệu thống kê:
| Hạng mục nghiên cứu |
Phương pháp và công cụ thực hiện |
Quy chuẩn và công thức tính toán |
| Bố trí ô tiêu chuẩn (OTC) |
Lập 3 OTC/trạng thái ở các vị trí độ dốc khác nhau bằng thước dây, địa bàn cầm tay; định vị góc theo định lý Pythagore. |
- Rừng trồng keo: Diện tích 500 m² ($20 \times 25\text{ m}$). - Rừng tự nhiên: Diện tích 1000 m² ($25 \times 40\text{ m}$). |
| Điều tra tầng cây cao |
Đo toàn bộ cây có $D_{1.3} \ge 6\text{ cm}$. Đo đường kính ngang ngực bằng thước dây; đo chiều cao vút ngọn ($H_{vn}$) và chiều cao dưới cành ($H_{dc}$) bằng thước Blume-Leiss. |
Xác định mật độ (cây/ha), tổ thành loài, độ tàn che, $D_{1.3}$ trung bình và $H_{vn}$ trung bình. |
| Điều tra thảm tươi, vật rơi rụng |
Bố trí 5 ô dạng bản diện tích 25 m² ($5 \times 5\text{ m}$) tại 4 góc và trung tâm mỗi OTC. |
Thu thập tên loài, chiều cao trung bình, độ che phủ (%), độ dày (cm) và cân khối lượng vật rơi rụng tươi (kg/ha). |
| Khảo sát phẫu diện đất |
Đào 1 phẫu diện ($1,5\text{ m dài} \times 0,8\text{ m rộng}$) tại mỗi OTC theo mẫu biểu Khoa Lâm học. |
Phân tầng phát sinh ($A, B_1, B_2, BC$), mô tả màu sắc, kết cấu, độ chặt, số lượng rễ cây/dm², tỷ lệ đá lẫn (%), hang động vật. |
| Xác định tính chất vật lý đất |
Lấy mẫu đất nguyên dạng tầng mặt ($0-10\text{ cm}$) bằng ống dung trọng kim loại dung tích $V = 100\text{ cm}^3$. |
- Dung trọng khô kiệt: $D = P_{kho} / V\text{ (g/cm}^3)$. - Tỷ trọng: Xác định bằng bình picnomet ($d$, g/cm³). - Độ xốp tổng số: $P(%) = (1 - D/d) \times 100%$. |
| Đo tốc độ thấm nước |
Phương pháp 2 ống vòng khuyên đồng tâm (vòng trong $\varnothing 20\text{ cm}$, vòng ngoài $\varnothing 30\text{ cm}$, cao $35\text{ cm}$, đóng sâu vào đất $20\text{ cm}$, duy trì lớp nước $4-5\text{ cm}$). Đo 5 lần lặp lại/vị trí. |
Theo dõi lượng nước tiêu thụ: 6 lần đầu mỗi lần 5 phút; 3 lần tiếp theo mỗi lần 10 phút; các lần sau mỗi lần 30 phút cho tới khi đạt tốc độ ổn định ($V_c$). |
| Xử lý số liệu |
Phân tích phòng thí nghiệm tại Trung tâm Thí nghiệm Thực hành Lâm học; tính toán thống kê và hồi quy tương quan trên Microsoft Excel. |
Thiết lập phương trình hồi quy tuyến tính giữa vật rơi rụng ($X$) và độ xốp đất ($Y$), đánh giá hệ số tương quan $r$. |
Nội dung chính theo từng chương
Phần I: Tổng quan về nghiên cứu
Tác giả hệ thống hóa các thành tựu nghiên cứu thổ nhưỡng lâm nghiệp trên thế giới và tại Việt Nam. Trên thế giới, các công trình của Dokuchaev, CIFOR, Ohta (1993), Davis khẳng định rừng trồng giúp cải thiện dung trọng và độ xốp tầng đất mặt theo tuổi cây, trong khi các nghiên cứu thủy văn của Darcy, Horton, Atkinson, Dyrness chứng minh vai trò của cấu trúc đất, dòng chảy qua lỗ rỗng sinh học và lớp thảm mục trong việc duy trì tốc độ thấm nước. Tại Việt Nam, các tác giả Nguyễn Ngọc Bình, Hoàng Xuân Tý, Đỗ Đình Sâm đã chỉ ra sự suy giảm chất lượng mùn, tăng độ chua và suy thoái độ xốp khi thay thế rừng tự nhiên bằng các loại rừng trồng mọc nhanh thuần loài như Bồ đề, Bạch đàn. Tuy nhiên, tại khu vực xã Vầy Nưa chưa có công trình nào đánh giá chuyên biệt về mối quan hệ giữa trạng thái rừng với tính chất vật lý và khả năng thấm nước của đất.
Phần II: Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Phần này trình bày chi tiết về mục tiêu, 2 đối tượng khảo nghiệm, 5 nội dung nghiên cứu cùng quy trình kỹ thuật thực hiện. Tác giả chuẩn hóa phương pháp lập ô tiêu chuẩn, kỹ thuật đo đếm lâm học tầng cây cao và thảm tươi, quy thức đào và mô tả phẫu diện đất, phương pháp xác định tỷ trọng bằng bình picnomet, dung trọng bằng ống dung tích $100\text{ cm}^3$, độ xốp gián tiếp và phương pháp đo thấm nước hiện trường bằng hai ống vòng khuyên đồng tâm.
Phần III: Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
Xã Vầy Nưa nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa thuộc huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình. Nhiệt độ trung bình năm đạt 23,2°C (tháng 7 cao nhất 28,4°C, tháng 1 thấp nhất 16,1°C); độ ẩm không khí trung bình năm là 84,75%; tổng lượng nước bốc hơi cả năm đạt 762,6 mm; vận tốc gió trung bình năm là 1,0 m/s. Lượng mưa trung bình năm lớn nhưng phân bố không đều, tập trung cao điểm vào tháng 9 (301,6 mm), gây nguy cơ xói mòn nghiêm trọng trên nền địa hình có độ dốc từ 13° đến 35°. Tổng diện tích tự nhiên của xã là 5.980 ha, trong đó đất lâm nghiệp chiếm 3.833,55 ha (64,1%), đất nông nghiệp chỉ có 160 ha (2,67%). Toàn xã có 594 hộ với 2.528 nhân khẩu, chủ yếu là đồng bào dân tộc Mường và Dao; đời sống kinh tế gặp nhiều khó khăn, phụ thuộc vào khai thác nương rẫy và tài nguyên rừng sau khi diện tích lúa nước bị ngập do lòng hồ thủy điện.
Phần IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này tập trung phân tích các dữ liệu thực nghiệm thu thập từ 6 ô tiêu chuẩn và 6 phẫu diện đất:
- Đặc điểm cấu trúc thảm thực vật: Rừng Keo tai tượng 5 tuổi có đường kính $D_{1.3}$ từ 13,7 đến 14,8 cm, chiều cao vút ngọn $H_{vn}$ từ 13,2 đến 13,5 m, mật độ 1.640 cây/ha, độ tàn che 0,65–0,7; thảm tươi cao 0,9–1,1 m, độ che phủ 73–78%, khối lượng vật rơi rụng 8.700–8.960 kg/ha. Rừng tự nhiên phục hồi IIIA1 có tổ thành đa dạng (từ 3 đến 11 loài như Chẹo tía, Sồi, Dẻ, Trám đen, Giỗi, Re, Táu...), mật độ 480–560 cây/ha, $D_{1.3}$ từ 8,7 đến 15,0 cm, $H_{vn}$ từ 9,6 đến 12,7 m, độ tàn che 0,7–0,8; thảm tươi che phủ 75–83%, khối lượng vật rơi rụng đạt 16.200–18.200 kg/ha với độ dày từ 2,2 đến 2,6 cm.
- Hình thái phẫu diện đất: Đất tại 2 trạng thái thuộc nhóm đất Feralit nâu vàng phát triển trên đá vôi, tầng đất dày trung bình, tầng A mỏng ($< 30\text{ cm}$), kết cấu viên hạt, thành phần cơ giới thịt trung bình. Đất rừng tự nhiên có mật độ rễ cây ở tầng A rất cao ($35-60\text{ rễ/dm}^2$ so với 4 rễ/dm² ở rừng keo) và xuất hiện tỷ lệ đá lẫn cao ở tầng sâu ($40-80%$).
- Tính chất vật lý của đất: Đất rừng keo có dung trọng lớn hơn ($1,10 - 1,19\text{ g/cm}^3$, trung bình $1,15\text{ g/cm}^3$), độ xốp thấp hơn ($53,29 - 56,00%$). Đất rừng tự nhiên có dung trọng nhỏ hơn ($0,84 - 0,97\text{ g/cm}^3$, trung bình $0,92\text{ g/cm}^3$), độ xốp cao hơn ($62,06 - 66,36%$). Tỷ trọng đất giữa hai trạng thái chênh lệch không đáng kể ($2,49 - 2,59\text{ g/cm}^3$). Tác giả thiết lập 2 phương trình hồi quy tuyến tính khẳng định vật rơi rụng ($X$, kg/ha) có tương quan thuận rất chặt chẽ với độ xốp đất ($Y$, %):
- Rừng trồng Keo tai tượng: $Y_1 = -19,2 + 0,0084 X_1$ với $r = 0,92$.
- Rừng tự nhiên phục hồi IIIA1: $Y_2 = 4,27 + 0,0034 X_2$ với $r = 0,99$.
- Khả năng thấm nước của đất: Tốc độ thấm ban đầu ($V_0$) của rừng tự nhiên phục hồi đạt 9,8 mm/phút, cao hơn mức 8,6 mm/phút của rừng keo. Rừng tự nhiên đạt trạng thái thấm ổn định nhanh hơn (sau 67,9 phút so với 81,2 phút ở rừng keo), phản ánh độ xốp và tính dẫn nước tầng mặt vượt trội của rừng tự nhiên.
- Hệ thống giải pháp đề xuất: Đề xuất tỉa thưa cây keo sâu bệnh, trồng xen cây bản địa (Mỡ, Sấu, Lát hoa), canh tác theo đường đồng mức; xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung cây kinh tế cao cho rừng IIIA1; nghiêm cấm dọn sạch vật rơi rụng và thảm tươi dưới tán rừng.
Phần V: Kết luận, tồn tại và kiến nghị
Tóm lược các phát hiện cốt lõi về mối quan hệ giữa cấu trúc lâm phần với đặc tính vật lý và thủy văn đất. Đồng thời, tác giả thẳng thắn chỉ ra các giới hạn nghiên cứu về quy mô mẫu, đề xuất phương hướng mở rộng khảo sát các tầng đất sâu hơn và đánh giá nhu cầu sinh thái chi tiết của từng loài cây trồng theo lập địa.
Kết quả và đóng góp
Kết quả định lượng chính của khóa luận
Số liệu thực nghiệm thu thập từ các ô tiêu chuẩn và phẫu diện đất được tổng hợp đối sánh chi tiết tại bảng sau:
| Chỉ tiêu nghiên cứu |
Rừng trồng thuần loài Keo tai tượng 5 tuổi |
Rừng tự nhiên phục hồi trạng thái IIIA1 |
| Mật độ tầng cây cao (cây/ha) |
1.640 |
480 – 560 |
| Đường kính ngang ngực $D_{1.3}$ (cm) |
13,7 – 14,8 |
8,7 – 15,0 |
| Chiều cao vút ngọn $H_{vn}$ (m) |
13,2 – 13,5 |
9,6 – 12,7 |
| Độ tàn che tán rừng |
0,65 – 0,70 |
0,70 – 0,80 |
| Độ che phủ thảm tươi (%) |
73 – 78 |
75 – 83 |
| Khối lượng vật rơi rụng tươi (kg/ha) |
8.700 – 8.960 |
16.200 – 18.200 |
| Độ dày lớp vật rơi rụng (cm) |
1,06 – 1,34 |
2,20 – 2,60 |
| Mật độ rễ cây tầng A (rễ/dm²) |
~4 |
35 – 60 |
| Dung trọng đất tầng mặt $D$ (g/cm³) |
1,10 – 1,19 (Trung bình: 1,15) |
0,84 – 0,97 (Trung bình: 0,92) |
| Tỷ trọng đất $d$ (g/cm³) |
2,50 – 2,59 |
2,49 – 2,57 |
| Độ xốp tổng số của đất $P$ (%) |
53,29 – 56,00 |
62,06 – 66,36 |
| Tốc độ thấm ban đầu $V_0$ (mm/phút) |
8,6 |
9,8 |
| Thời gian đạt thấm ổn định (phút) |
81,2 |
67,9 |
| Phương trình tương quan vật rơi rụng ($X$) - độ xốp ($Y$) |
$Y_1 = -19,2 + 0,0084 X_1$ ($r = 0,92$) |
$Y_2 = 4,27 + 0,0034 X_2$ ($r = 0,99$) |
Đóng góp khoa học và thực tiễn do tác giả tự nêu
- Cung cấp dẫn liệu thực nghiệm định lượng đầu tiên về đặc tính lý tính đất (dung trọng, tỷ trọng, độ xốp) và khả năng thấm nước dưới hai trạng thái rừng chủ yếu tại xã Vầy Nưa, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình.
- Làm sáng tỏ vai trò thủy văn và cải tạo đất của lớp thảm tươi, vật rơi rụng: Rừng tự nhiên phục hồi IIIA1 có lượng vật rơi rụng cao gấp khoảng 2 lần, độ xốp đất cao hơn khoảng 8–10%, dung trọng nhỏ hơn và tốc độ thấm nước ban đầu nhanh hơn so với rừng trồng Keo tai tượng 5 tuổi.
- Xây dựng mô hình hồi quy toán học xác thực mối liên hệ thuận giữa tích lũy vật rơi rụng và sự cải thiện độ xốp của đất rừng nhiệt đới.
Các giải pháp và kiến nghị quản lý tác giả đề xuất
- Đối với rừng trồng Keo tai tượng: Tiến hành chặt tỉa thưa những cây sâu bệnh, sinh trưởng kém để giãn mật độ; trồng xen kẽ dưới tán các loài cây bản địa có giá trị như Mỡ, Sấu, Lát hoa để hình thành cấu trúc rừng hỗn loài bền vững; bố trí trồng rừng theo đường đồng mức nhằm hạn chế xói mòn và giữ ẩm đất.
- Đối với rừng tự nhiên phục hồi IIIA1: Áp dụng biện pháp khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung các loài cây có giá trị kinh tế cao; loại bỏ cây phi mục đích và cây phẩm chất xấu; duy trì cấu trúc tự nhiên, nghiêm cấm các tác động làm xáo trộn nền rừng.
- Về quản lý và canh tác: Tuyệt đối không phát dọn hay đốt thảm tươi, vật rơi rụng dưới nền rừng trong quá trình chăm sóc nuôi dưỡng; đẩy mạnh giao đất giao rừng gắn liền với cơ chế chia sẻ lợi ích cho người dân địa phương; tăng cường năng lực quản lý của chính quyền cơ sở và tuyên truyền chính sách pháp luật đất đai.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Khóa luận tự chỉ ra các hạn chế tồn tại do giới hạn về thời gian và nguồn lực nghiên cứu:
- Đề tài mới chỉ tập trung khảo sát trên các ô tiêu chuẩn điển hình của 2 trạng thái rừng (Keo tai tượng thuần loài 5 tuổi và rừng tự nhiên phục hồi IIIA1), chưa mở rộng điều tra trên các trạng thái rừng và các loại cây trồng lâm nghiệp khác tại địa phương.
- Các chỉ tiêu lý học mới chỉ được phân tích ở tầng đất mặt ($0-10\text{ cm}$), chưa đi sâu phân tích biến động lý hóa tính theo toàn bộ các tầng phát sinh của phẫu diện đất.
- Trong điều kiện tự nhiên, các nhân tố địa hình, đá mẹ và độ dốc tại các vị trí nghiên cứu chưa có sự đồng nhất hoàn toàn, do đó các đánh giá mới ưu tiên xem xét nhân tố thảm thực vật và kết quả mang tính chất định hướng tham khảo.
Hướng nghiên cứu tiếp theo được đề xuất:
- Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho nhiều đối tượng loài cây trồng và nhiều dạng lập địa khác nhau trên địa bàn huyện Đà Bắc.
- Tiến hành nghiên cứu chuyên sâu về các tính chất lý - hóa học của đất ở các độ sâu phẫu diện khác nhau nhằm làm rõ quy luật biến đổi cấu trúc đất theo phương thẳng đứng.
- Nghiên cứu toàn diện các yêu cầu sinh thái của từng loài cây trồng để phục vụ công tác quy hoạch, bố trí cây trồng lâm nghiệp phù hợp với từng đơn vị đất đai cụ thể.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên môn hữu ích cho các nhóm đối tượng:
- Sinh viên và học viên cao học ngành Lâm học, Khoa học đất, Quản lý đất đai và Khoa học môi trường: Tham khảo quy trình điều tra cấu trúc lâm phần kết hợp khảo sát phẫu diện đất thổ nhưỡng; phương pháp thực nghiệm đo tốc độ thấm nước hiện trường bằng bộ ống vòng khuyên đồng tâm và phương pháp xây dựng mô hình hồi quy đánh giá tương quan giữa vật rơi rụng và độ xốp đất.
- Cán bộ nghiên cứu và quản lý lâm nghiệp tại địa phương: Dữ liệu về dung trọng, độ xốp, thành phần tổ thành loài và khả năng giữ nước của đất tại xã Vầy Nưa cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng phương án điều chế rừng, lựa chọn loài cây trồng bổ sung (Mỡ, Sấu, Lát hoa) và thiết lập các biện pháp canh tác đất dốc bền vững hạn chế xói mòn.
- Nội dung đáng tham khảo nhất: Hệ thống số liệu phẫu diện đất chi tiết (K01–K03 và RTN04–RTN06) và bảng tương quan toán học giữa độ dày/khối lượng vật rơi rụng với các chỉ tiêu vật lý đất tầng mặt.
Câu hỏi thường gặp
1. Khóa luận nghiên cứu trên những trạng thái rừng cụ thể nào và tại địa bàn nào?
Khóa luận thực hiện nghiên cứu so sánh trên 2 trạng thái rừng: Rừng trồng thuần loài Keo tai tượng (Acacia mangium) 5 tuổi và Rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác trạng thái IIIA1, tại địa bàn xã Vầy Nưa, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình.
2. Sự khác biệt về dung trọng và độ xốp tầng đất mặt giữa rừng tự nhiên IIIA1 và rừng keo tai tượng là bao nhiêu?
Đất rừng tự nhiên phục hồi IIIA1 có dung trọng trung bình là $0,92\text{ g/cm}^3$ (dao động $0,84 - 0,97\text{ g/cm}^3$) và độ xốp dao động từ $62,06%$ đến $66,36%$. Trong khi đó, đất rừng Keo tai tượng 5 tuổi có dung trọng trung bình là $1,15\text{ g/cm}^3$ (dao động $1,10 - 1,19\text{ g/cm}^3$) và độ xốp dao động từ $53,29%$ đến $56,00%$. Như vậy, đất rừng tự nhiên tơi xốp hơn và có dung trọng thấp hơn đất rừng keo.
3. Tốc độ thấm nước ban đầu và thời gian đạt thấm ổn định của hai trạng thái rừng khác nhau như thế nào?
Tốc độ thấm nước ban đầu ($V_0$) của đất rừng tự nhiên phục hồi IIIA1 đạt trung bình $9,8\text{ mm/phút}$ và đạt đến trạng thái thấm ổn định sau $67,9\text{ phút}$. Đất rừng trồng Keo tai tượng có tốc độ thấm ban đầu thấp hơn, đạt trung bình $8,6\text{ mm/phút}$ và cần thời gian dài hơn ($81,2\text{ phút}$) để đạt mức ổn định.
4. Khối lượng vật rơi rụng tươi và mối tương quan toán học với độ xốp đất được xác định như thế nào?
Khối lượng vật rơi rụng tươi ở rừng keo tai tượng dao động từ $8.700$ đến $8.960\text{ kg/ha}$, ở rừng tự nhiên IIIA1 đạt từ $16.200$ đến $18.200\text{ kg/ha}$. Mối tương quan giữa vật rơi rụng ($X$, kg/ha) và độ xốp ($Y$, %) được mô tả qua hai phương trình hồi quy tuyến tính: Rừng keo tai tượng đạt $Y_1 = -19,2 + 0,0084 X_1$ (với $r = 0,92$); Rừng tự nhiên IIIA1 đạt $Y_2 = 4,27 + 0,0034 X_2$ (với $r = 0,99$).
5. Tác giả đề xuất các loài cây bản địa nào để trồng bổ sung dưới tán rừng keo tai tượng?
Để cải thiện tính đa dạng cấu trúc và độ phì của đất, tác giả đề xuất trồng xen kẽ dưới tán rừng Keo tai tượng các loài cây bản địa gồm: Mỡ (Manglietia glauca), Sấu và Lát hoa (Chukrasia tabularis).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Mạch Thị Trang đã xác định và so sánh định lượng các chỉ tiêu cấu trúc thảm thực vật, tính chất vật lý đất và động thái thấm nước giữa rừng tự nhiên phục hồi IIIA1 và rừng trồng thuần loài Keo tai tượng 5 tuổi tại xã Vầy Nưa, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình. Kết quả thực nghiệm chỉ ra rừng tự nhiên phục hồi sở hữu khối lượng vật rơi rụng cao gấp đôi, độ xốp đất tầng mặt vượt trội ($62,06 - 66,36%$) và tốc độ thấm nước ban đầu nhanh hơn ($9,8\text{ mm/phút}$) so với rừng keo tai tượng. Công trình đã thiết lập cơ sở khoa học thực chứng phục vụ công tác quy hoạch lâm nghiệp, đề xuất giải pháp tỉa thưa, làm giàu rừng bằng cây bản địa và bảo vệ lớp thảm mục nhằm nâng cao khả năng giữ nước, chống xói mòn đất dốc tại địa phương.