Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểu thảm thực vật đến một số tính chất lý, hóa học cơ bản của đất ở xã Yên Ninh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

ii), Dây bánh nem (Bowringia callicarpa), Sắn dây rừng (Pueraria phaseoloides)… 4.1.2.3. Điểm nghiên cứu thứ 3: Rừng mỡ tái sinh 12 tuổi Qua thống kê chúng tôi thấy ở quần xã này cũng xuất hiện cả 4 nhóm dạng sống, trong đó nhóm cây gỗ vẫn chiếm tỷ lệ cao nhất. - Nhóm cây gỗ chiếm 44,64% gồm 25 loài là: Bồ đề trắng (Styrax tonkinensis), Côm trâu (Elaeocarpus floribundus), Trẩu (Aleurites mMontana), Chẹo (Engelhardtia chrysolepis), Màng tang (Litsea cubeba), Mỡ (Manglietia glauca), Xoan (Melia azedarach), Ba bét trắng (Mallotus apelta), Lá nến (Macaranga denticulata)… - Nhóm cây bụi chiếm 39,93% gồm 19 loài đó là: Sừng dê (Strophanthus divaricatus), chạc chìu (Tetracera scandens), Đom đóm (Alchornea trewioides), bọt ếch (Glochidion velutinum), Bùm bụp (Mallotus bartatus), Thóc lép (Desmodium gangeticum), Hàm xì (Flemingia macrophylla), Bông đuôi chó (Urania crinita), Vú bò xẻ (Ficus heterophylla), Trâm tía (Syzygium cuminii), Trâm trắng (Syzygium wightianum), Mâm xôi (Rubus alceafolius), Găng gai (Canthium horridum), Lấu (Psychotria rubra), Chẻ ba (Euodia tryphylla), Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum), Mò đỏ (Clerodendrun kaempfri), Bọ mảy (Clerodendrum cyrtophyllum), Mò trắng (Clerodendrun chinensis). - Nhóm cây thân thảo gồm 10 loài, chiếm 17,86% gồm các loài: Dương xỉ thường (Cyclosorus parasiticus), Vòi voi (Heliotropinum indicum), Chua me đất (Oxalis repens), Rẻ quạt (Belamcanda chinensis), Cỏ lá tre (Centotheca latifolia), Cỏ lá tre lá nhỏ (Centotheca lappacea), Cỏ gà (Cynodon dactylon), Cỏ chân vịt (Dactyloctenium aegyptiacum), Kim cang lá nhỏ (Smilax corbularia), Kim cang lá to (S. prolifera). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 - Nhóm dây leo chiếm 3,57% gồm 2 loài đó là: Sắn dây rừng (Pueraria phaseoloides), Dây đau xương (Tinospora sinensis). 4.1.2.4. Điểm nghiên cứu thứ 4: Rừng keo tai tượng 10 tuổi Ở điểm nghiên cứu này chúng tôi đã thống kê được 3 kiểu dạng sống, trong đó nhóm cây bụi chiếm ưu thế nhất, sau đó đến dạng cây gỗ và cây thảo. - Nhóm cây gỗ gồm 12 loài, chiếm 35,29% gồm các loài: Cọc rào (Cleistanthus petelotii), Lá nến (Macaranga denticulata), Me rừng (Phyllanthus emblica), Keo tai tượng (Acacia mangium), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis), Thành ngạnh (Cratoxylon cochinchinensis), Màng tang (Litsea cubeba), Xoan (Melia azedarach), Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Chẩn trắng (Micromelum falcatum), Hu đay (Trema orientalis)… - Nhóm cây bụi gồm 14 loài, chiếm 41,18% gồm các loài: Cứt lợn (Ageratum conyzoides), Cỏ lào (Eupatorium odoratum), Ké đầu ngựa (Xanthium inaequilaterum), Chạc chìu (Tetracera scandens), Đom đóm (Alchornea trewioides) Sói rừng (Alchornea rugosa), Bọt ếch (Glochidion velutinum), Bùm bụp (Mallotus barlatus), Phèn đen (Phyllanthus reticulates), Mua trắng (Melastoma candium), Vú bò (Ficus hirta), Đơn nem (Maesa perlarius), Bọ mảy (Clerodendrum cyrtophyllum). - Nhóm cây thân thảo gồm 8 loài, chiếm 23,53% gồm các loài: Dương xỉ thường (Cyclosorus parasiticus), Đơn buốt (Bidens pilosa), Chỉ thiên (Elephantopus scaber), Cỏ ba cạnh (Scleria radula), Cỏ lá tre lá nhỏ (Centotheca lappacea), Cỏ chỉ (Eriachne chinensis), Kim cang lá nhỏ (Smilax corbularia), Kim cang lá to (S. hrolifera). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 4.1.2.5. Điểm nghiên cứu thứ 5: Rừng Bạch đàn 10 tuổi Qua thống kê chúng tôi thấy ở quần xã này cũng xuất hiện 3 nhóm dạng sống, trong đó nhóm cây bụi chiếm tỷ lệ cao nhất. - Nhóm cây gỗ chiếm 28,57% gồm 8 loài đó là: Thầu táu (Aporusa microcalyx), Sòi lá tròn (Sapium rotundifolium), Thành ngạnh (Cratoxylon cochinchinensis), Đỏ ngọn (Cratoxylon formosum), Màng tang (Litsea cubeba), Ngái (Ficus hispida), Bạch đàn liễu (Eucalyptus exserta )… - Nhóm cây bụi chiếm 39,29 % gồm 11 loài đó là: Cứt lợn (Ageratum conyzoides), Cỏ lào (Eupatorium odoratum), Bồ cu vẽ (Breynia fruticosa), Bã đậu (Croton tiglium), Chó đẻ răng cưa (Phyllanthus urinaria), Lục lạc (Crotalaria pallida), Thóc lép (Desmodium gangeticum), Vú bò (Ficus hirta), Sim (Rhodomyrtus tomentosa), Chẻ ba (Euodia tryphylla), Mò trắng (Clerodendrun chinensis). - Nhóm cây thân thảo chiếm 32,14% gồm 9 loài đó là: Chỉ thiên (Elephantopus scaber), Vòi voi (Heliotropinum indicum), Cỏ sữa lá nhỏ (Euphorbia thymyfolia), Dạ cẩm (Hydyotis capitellata), Cỏ roi ngựa (Verbena officinalis), Cỏ ba cạnh (Scleria radula), Cỏ lá tre lá nhỏ (Centotheca lappacea), Cỏ chỉ (Eriachne chinensis), Kim cang lá nhỏ (Smilax corbularia). Qua thống kê về thành phần dạng sống của quần xã thực vật ở 5 điểm nghiên cứu chúng tôi có một số nhận xét sau: - Tại các điểm nghiên cứu có thành phần loài phức tạp thì thành phần dạng sống cũng phức tạp theo xu thế giảm tỷ lệ cây bụi và tăng tỷ lệ dây leo. - Cả 5 điểm nghiên cứu nhóm dạng thân leo có thành phần loài không nhiều và số lượng cá thể trong mỗi loài cũng thấp, nhóm cây thảo và cây bụi có thành phần loài tương đối cao và số lượng cá thể trong các loài này cũng chiếm ưu thế. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 - Thành phần dạng sống ở kiểu rừng phục hồi tự nhiên phực tạp hơn cả. Tỷ lệ dạng sống cây gỗ chiếm ưu thế và tăng dần về số loài, ở đây dạng cây bụi còn khá cao, thuộc nhóm này có cả cây trung sinh và cây hạn sinh. 4.1.3. Cấu trúc hình thái của các quần xã nghiên cứu Nghiên cứu cấu trúc của các quần xã thực vật là một trong nhưng nội dung quan trọng phản ánh những thay đổi của quần xã trong quá trình sinh trưởng phát triển. Cấu trúc không gian theo chiều thẳng đứng chính là sự phân bố của cây rừng theo từng tầng. Sự phân tầng của quần xã là do sự phân bố không đều các nhân tố ngoại cảnh, do đó đã tạo điều kiện cho các loài tăng thêm khả năng sử dụng các nguồn sống trong quần xã (ánh sáng, dinh dưỡng) và làm giảm sự cạnh tranh giữa chúng với nhau. Chúng tôi sẽ phân tích kỹ về sự phân tầng của các loài cây rừng trong từng quần xã thực vật nghiên cứu, kết quả được trình bày ở bảng 4.3 Bảng 4.3: Đặc điểm cấu trúc hình thái của các quần xã tại các điểm nghiên cứu Quần xã Độ che phủ chung (%) Số tầng Cấu trúc tầng Thứ tự tầng Chiều cao tầng (m) Độ che phủ (%) Loài ƣu thế RPH 30 tuổi 95-100 4 1 10 - 15 60 -70 Kháo nhớt, Bời lời nhớt, Tung trắng, Đinh thối, Chò nâu, Trám trắng... 2 7 - 8 20 -30 Sảng, Máu chó, Cổ giải, Lim vàng, Dẻ gai, Chẹo, Còng mạ, Kháo vàng... 3 1,5 - 3 10 -20 Móng bò, Kháo nhớt, Ô dược núi, Lọng bàng, Mò lông... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 Quần xã Độ che phủ chung (%) Số tầng Cấu trúc tầng Thứ tự tầng Chiều cao tầng (m) Độ che phủ (%) Loài ƣu thế 4 <1 10 -15 Dương xỉ thường, Ngải cứu rừng, Cỏ ba cạnh, Cỏ lá tre, Sa nhân... RPH 25 tuổi 90-95 4 1 8 - 12 45 -55 Kháo vàng, Kè đuôi dong, Trám trắng, Chò nâu, Máu chó lá nhỏ, Ba soi... 2 5 - 8 35 -40 Tung trắng, Đáng chân chim, Dọc, Bứa, Sổ bà, Đỏm lông, Ngát, Lòng măng lá cụt,... 3 1-3 20-25 Ngát, Mò lông, Đơn nem Cứt ngựa, Bùm bụp.... 4 <1 10 -15 Dương xỉ thường, Dây bánh nem, Thóc lép, Sắn dây rừng, Cỏ gấu... RMO 12 tuổi 80-85 4 1 8 - 10 50 -60 Mỡ 2 3 - 5 20-30 Sau sau, Dướng, Vú bò xẻ, Chòi mòi tía, Chẩn, Chẹo, Trâm trắng... 3 1 - 2 15 -20 Mỡ, Móng bò, Bùm bụp, Vú bò xẻ, Trâm tía, Chẻ ba... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 Quần xã Độ che phủ chung (%) Số tầng Cấu trúc tầng Thứ tự tầng Chiều cao tầng (m) Độ che phủ (%) Loài ƣu thế 4 <1 10 -15 Cỏ lá tre, Cỏ gà, Kim cang lá nhỏ, Bọ mảy, Rẻ quạt, Chẻ ba... RKE 10 tuổi 75-85 3 1 8-10 60 -70 Keo tai tượng 2 2-3 15 -20 Màng tang, Xoan, Bùm Bụp, Móng bò.... 3 <1 10 -15 Cỏ lá tre, Nghệ rừng, cỏ ba cạnh, Dương xỉ... RBĐ 10 tuổi 65-70 3 1 8 - 10 50 -60 Bạch đàn liễu 2 2 - 3 30 -35 Muối, Sim, Cứt lợn, Thầu táu, Sòi lá tròn, Chẻ ba, Cứt lợn. 3 <1 10 -15 Cỏ gấu, Cỏ ba cạnh, Kim cang, Cỏ sữa lá nhỏ.... 4.1.3.1 Điểm nghiên cứu thứ nhất: Rừng phục hồi tự nhiên 30 tuổi Trong quần xã này, bằng các quan sát trực tiếp chúng tôi thấy quần xã này có cấu trúc phức tạp, độ che phủ chung của quần xã là 95%-100%, rừng được chia thành 4 tầng và được trình bầy tóm tắt ở bảng 4.3. Tầng 1: Đây là tầng cây gỗ, gồm nhiều loài có chiều cao từ 10 - 15m, độ che phủ 60 - 70%: Dẻ gai (Castanopsis indica), Bời lời nhớt (Litsea glutinosa), Tung trắng (Heteropanax fragrans), Trám trắng (Canarium album), Kháo vàng (Machilus bonii), Chẹo (Engelhardtia chrysolepis). Đó là Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 các loài cây gỗ lớn, định cư, sống lâu năm, có giá trị gỗ tốt, chúng chiếm tầng cao nhất của tán rừng. Tầng 2: Gồm các loài cây gỗ nhỏ, có chiều cao 7 - 8m như: Sảng (Sterculia lanceolata), Máu chó lá nhỏ (Knema corticosa), Kháo vàng (Machilus bonii), Chẹo (Engelhardtia chrysolepis), Dẻ gai (Castanopsis indica), Mí (Lysidice rhodostegia), Còng mạ (Gymnocladus angustifolius), mán đỉa (Archidendron clypearia)... Các loài cây này vẫn là những loài cây gỗ sống lâu năm, ưa sáng, độ che phủ của tầng này đạt 20 - 30%. Tầng 3: Cao trung bình 1,5-3m, độ che phủ chung đạt 10 - 20%, gồm các loài cây bụi và cây gỗ nhỏ: Móng bò (Bauhinia pyrrhoclaza), Kháo nhớt (Actinodaphne cochinchinensis), Ô dược núi (Lindera myrrha), Lọng bàng (Dillenia heterosepala), Xoan nhừ (Spondias axillaries)... Tầng 4: Gồm các loài cao dưới 1m, độ che phủ 10 - 15%, có các loài: Cỏ 3 cạnh (Scleria radula), Dương xỉ thường (Cyclosorus parasiticus ), Ngải cứu rừng (Artemisia japonica), Cỏ lá tre (Centotheca latifolia), Sa nhân rừng (Amomum villosum)...Hầu hết là các loài thân thảo, ưa ẩm và chịu bóng Thực vật ngoại tầng gồm: Hà thủ ô trắng (Streptocaulon griffthii), Dây bánh nem (Bowringia callicarpa), Dây mật (Derris elliptica),Dây đau xương (Tinospora sinensis). 4.1.2.2. Điểm nghiên cứu thứ 2: Rừng phục hồi tự nhiên 25 tuổi Ở đây có độ che phủ chung 90 - 95%, được phân hóa thành 4 tầng: Tầng 1: Là nhừng loài cây gỗ sống lâu năm, ưa sáng và vượt lên chiếm lên chiếm tầng trên cùng của rừng. Có thể gặp các loài: Kè đuôi dông (Markhamia caudafelina), Trám trắng (Canarium album), Chò nâu (Dipterocarpus tonkinensis), Máu chó lá nhỏ (Knema corticosa)….Độ che phủ chung của tầng này từ 45 - 55%, chiều cao khoảng 8 - 12m. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 Tầng 2: Có chiều cao từ 5 - 8m, độ che phủ của tầng này là 35 - 40% gồm các loài: Tung trắng (Heteropanax fragrans), Đáng chân chim (Schefflera octophylla), Dọc (Garcinia multiflora), Bứa (Garcinia oblongifolia), Sổ bà (Dillenia indica), Chẩn (Microdesmis caseariaefolia), Đỏm lông (Bridelia monoica)… Tầng 3: Gồm các loài có chiều cao thấp 1 - 3m với độ che phủ từ 20 - 25% là: Ngát (Gironniera subaequalis), Lòng mang lá cụt (Pterospermum truncatolobatum), Mò lông (Litsea amara), Cứt ngựa (Paralbizzia lucida), Bùm bụp (Mallotus barbatus)…. Tầng 4: Cao trung bình dưới 1m, độ che phủ thấp khoảng 10 - 15% gồm: Dương xỉ (Cyclosorus parasiticus), Dây bánh nem (Bowringia callicarpa), Thóc lép (Desmodium gangeticum), Cỏ gấu (Cyperus rotundus)… Thực vật ngoại tầng gồm:Hà thủ ô trắng (Streptocaulon griffthii), Dây bánh nem (Bowringia callicarpa), Sắn dây rừng (Pueraria phaseoloides), Tầm gửi (Taxillus chinensis). 4.1.2.3. Điểm nghiên cứu thứ 3: Rừng mỡ tái sinh 12 tuổi Như đã trình bầy ở phần trên, đây là rừng Mỡ tái sinh ở chu kỳ 2 sau chu kỳ 1 đã khai thác sau 8 năm. Cây Mỡ tái sinh từ chồi gốc đến nay được 12 năm. Vì vậy trong những năm đầu của chu kỳ 2 các loài cây ưa sáng phát triển mạnh nên quần xã này có 4 tầng: Tầng 1: Cao trung bình 8 - 10 m, độ che phủ của tầng này đạt từ 50 - 60% và chỉ có cây Mỡ (Manglietia glauca) chiếm ưu thế. Tầng 2: Gồm các loài cây có độ cao trung bình từ 3-5m như: Sau sau (Liquidambar formosana), Cọc rào (Cleistanthus petelotii), Vai máu trắng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 (Deutzianthus tonkinensis), Chòi mòi tía (Antidesma bunius) Chẩn (Microdesmis caseariaefolia), … độ che phủ chung của tầng từ 20 - 30%. Tầng 3: Có độ che phủ chung từ 15 - 20% % gồm: Mỡ (Manglietia glauca), Móng bò (Bauhinia pyrrhoclaza), Bùm Bụp (Mallotus bartatus), Lấu (Psychotria rubra), Vú bò xẻ (Ficus heterophylla), Trâm tía (Syzygium cuminii), Chẻ ba (Euodia tryphylla), Ba bét trắng (Mallotus apelta)… chiều cao trung bình của tầng là 1 - 2m. Tầng 4: Có độ cao dưới 1m, độ che phủ chung khá thấp (10 15%) gồm: Cỏ lá tre (Centotheca latifolia), Cỏ gà (Cynodon dactylon), Kim cang lá nhỏ (Smilax corbularia), Bọ mảy (Clerodendrum cyrtophyllum), Rẻ quạt (Belamcanda chinensis)… Thực vật ngoại tầng gồm:Sắn dây rừng (Pueraria phaseoloides), Dây đau xương (Tinospora sinensis). 4.1.2.4. Điểm nghiên cứu thứ 4: Rừng keo tai tượng 10 tuổi Quần xã này có độ che phủ chung của các tầng là 75 - 85% và có sự phân hóa tầng khá rõ: Tầng 1: Cao trung bình từ 8 - 10m, chiếm ưu thế là Keo tai tượng (Acacia mangium) và độ che phủ 60 - 70%. Các cá thể sinh trưởng phát triển tương đối đồng đều, có đường kính trung bình khoảng 15cm. Tầng 2: Gồm các loài cây gỗ nhỏ, có chiều cao trung bình từ 2 - 3m, độ che phủ 15 - 20% như: Màng tang (Litsea cubeba), Xoan (Melia azedarach), Bùm bụp (Mallotus barbtatus), Móng bò (Bauhinia pyrrhoclaza)... Tầng 3: Gồm các loài cây có chiều cao dưới 1m, độ che phủ từ 10 - 15 % đó là: Cỏ lá tre lá nhỏ (Centotheca lappacea), Cỏ ba cạnh (Scleria radula), Dương xỉ thường (Cyclosorus parasiticus), Kim cang lá nhỏ (Smilax corbularia), Kim cang lá to (S. prolifera)... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 4.1.2.5. Điểm nghiên cứu thứ 5: Rừng Bạch đàn lá liễu 10 tuổi Độ che phủ chung của quần xã này không cao, chỉ đạt từ 65 - 70 % và cũng có sự phân hóa tầng khá rõ. Tầng 1: Loài Bạch đàn lá liễu (Eucalyptus exserta) chiếm ưu thế ở tầng này. Độ che phủ khoảng 50 - 55%. Mật độ trung bình 1200 cây/ha (12cây/100m 2), chiều cao trung bình từ 8 - 10m. Các cá thể sinh trưởng phát triển không đồng đều, có cá thể có đường kính 8cm nhưng cũng có cá thể đạt tới 15 cm về đường kính. Tầng 2: Có chiều cao trung bình từ 2 - 3m, độ che phủ chung từ 30 - 35%, gồm các loài cây ưa sáng phát triển nhanh như: Thầu táu (Aporusa microcalyx), Màng tang (Litsea cubeba), Sim (Rhodomyrtus tomentosa), Sòi lá tròn (Sapium rotundifolium), Cứt lợn (Ageratum conyzoides), Cỏ lào (Eupatorium odoratum). Chẻ ba (Euodia tryphylla)… Tầng 3: có chiều cao trung bình từ 1 - 1,5m gồm: Cỏ ba cạnh, Sim (Rhodomyrtus tomentosa), Kim cang lá nhỏ (Smilax corbularia), Cỏ ba cạnh (Scleria radula), Chỉ thiên (Elephantopus scaber)... Như vậy có thể thấy cấu trúc quần xã RBĐ 10 tuổi khá đơn giản cả về thành phần loài, thành phần dạng sống và cấu trúc tầng. Độ che phủ thấp và mặc dù mật độ trồng khá thấp (1200cây/ha) nhưng các loài cây ưa sáng phát triển ở tầng dưới khá nghèo nàn. Đây cũng là một trong những nguyên nhân làm cho đất ở quần xã này bị xói mòn, đất bị rửa trôi các chất dinh dưỡng dẫn đến đất nghèo và chua. *Nhận xét: Trong quá trình nghiên cứu cấu trúc hình thái của quần xã thực vật ở xã Yên Ninh, chúng tôi có 1 số nhận xét sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 Các quần xã Rừng phục hồi tự nhiên có cấu trúc tầng phức tạp hơn cả, đều có 4 tầng. Các tầng có sự phân hóa không rõ ràng, các tầng cở bản đều có thành phần loài và thành phần dạng sống phức tạp, mật độ cá thể của các loài lớn do đó độ che phủ lớn. Tuổi rừng phục hồi càng tăng thì cấu trúc tầng cây thân gỗ càng chiếm ưu thế. Thành phần loài và mật độ các loài cây bụi có xu hướng giảm dần. Rừng Mỡ tái sinh bằng chồi gốc chu kỳ 2, cũng có thành phần loài khá phong phú, cấu trúc tầng phức tạp (4 tầng). Trong thời gian đầu tái sinh độ che phủ của cây mỡ là không cao nên đã tạo điều kiện cho các cây (thân gỗ, thân bụi, thân thảo) ưa sáng phát triển mạnh. Do tái sinh từ chồi gốc ở chu kỳ 2 nên cây mỡ phát triển chậm (đường kính trung bình từ 10 - 15 cm, mật độ 22 cây/100m 2 ). Rừng Keo có cấu trúc thành phần loài (34 loài) và cấu trúc tầng (3 tầng) khá đơn giản do mật độ trồng khá cao nên cây sinh trưởng chậm, độ che phủ cao nên số lượng loài cây dưới tán ít. Rừng Bạch đàn 10 tuổi có cấu trúc thành phần loài (28 loài) và cấu trúc tầng (3 tầng) khá đơn giản. Tuy mật độ trồng không cao và tán lá thưa có độ che phủ thấp nhưng các loài cây dưới tán cũng rất nghèo nàn. Nguyên nhân là do độ che phủ thấp nên đất bị sói mòn mặt mạnh, dẫn đến đất chua nghèo dinh dưỡng, đất khô. Mặt khác rễ và lá bạch đàn có tinh dầu (Eucalypton) đã ảnh hưởng tới các loài động vật và vi sinh vật đất phân giải các chất hữu cơ, cây có nhu cầu nước cao nên hạn chế rất lớn đến sự tái sinh của các loài cây dưới tán. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 Bảng 4.4:Tổng hợp về thành phần loài, dạng sống, cấu trúc tầng và độ che phủ của các quần xã nghiên cứu STT Quần xã Số họ Số loài Số dạng sống Cấu trúc tầng Độ che phủ chung (%) 1 RPH 30 tuổi 32 60 4 4 95 - 100 2 RPH 25 tuổi 27 58 4 4 90 - 95 3 RMO 12 tuổi 30 56 4 4 80 - 85 4 RKE 10 tuổi 18 34 3 3 75 - 85 5 RBĐ 10 tuổi 15 28 3 3 65 - 70 Từ bảng 4.4 có thể thấy rằng Rừng phục hồi tự nhiên có thành phần loài, dạng sống, cấu trúc tầng và độ che phủ là cao nhất, tiếp theo là rừng Mỡ tái sinh chu kỳ 2, rừng Keo (10 tuổi) và cuối cùng là rừng Bạch đàn trồng thuần loại (10 tuổi). 4.2. Đặc điểm hình thái phẫu diện đất trong các quần xã thực vật Phẫu diện đất là mặt cắt thẳng đứng từ bề mặt đất xuống tầng đá mẹ. Các loại đất khác nhau có độ dầy và đặc trưng của phẫu diện khác nhau. Phẫu diện đất là hình thái biểu hiện bên ngoài của quá trình hình thành và phát triển đất, chịu tác động của 5 yếu tố hình thành đất nên đất luôn luôn biến đổi. Kết quả mô tả hình thái phẫu diện đất trong năm quần xã thực vật nghiên cứu được trình bầy sau đây: 4.2.1. Phẫu diện đất đặc trƣng ở rừng phục hồi tự nhiên 30 tuổi Đất có độ dốc 28o, độ cao tương đối 15m. Hướng dốc: Đông nam. * Tầng A: 0 - 25 cm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 - Đất màu nâu xám, ẩm, tơi xốp, có nhiều hang giun tổ kiến và mối, cấu tượng hạt đất không chặt, đất thịt nhẹ. Tỷ lệ mùn khá cao, có nhiều rễ cây và cành cây chết đang phân hủy, chuyển tiếp rõ về màu sắc. * Tầng B: 25 - 75 cm - Đất màu nâu, độ ẩm vừa phải, loại đất thịt trung bình, có ít rễ cây, đất hơi chặt, có hang mối, không lẫn đá, đất chuyển lớp không rõ. * Tầng C: 75 - 100 cm - Đất màu nâu, đất hơi chặt, kiến trúc cục, ít rễ cây. 4.2.2. Phẫu diện đất đặc trƣng ở rừng phục hồi tự nhiên 25 tuổi Độ dốc 30o, độc cao tương đối 16m. Hướng dốc: Đông nam. * Tầng A: 0 - 23cm - Đất có màu nâu xám, ẩm, tơi xốp, có nhiều hang giun tổ kiến mối, cấu tượng hạt không chặt, đất thịt nhẹ, có nhiều cành lá cây đang phân hủy, chuyển lớp rõ về màu sắc. * Tầng B: 23 - 72 cm - Đất có màu nâu ẩm, xốp, có tổ mối, đất thịt trung bình, có ít rễ cây, chuyển lớp rõ về màu sắc. * Tầng C: 72 - 100cm - Đất có màu nâu vàng, ẩm vừa, cấu tượng hạt hơi chặt, đất thịt. 4.2.3.Phẫu diện đất đặc trƣng ở của rừng Mỡ tái sinh 12 tuổi Đất có độ đốc 32o, độ cao tương đối 18m, có xói mòn mặt yếu. Hướng dốc: Đông nam. * Tầng A: từ 0 - 20cm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 - Đất màu nâu xám, ẩm , xốp, có hang giun và tổ kiến mối, cấu tượng hạt đất không chặt, có nhiều rễ, cành lá cây rụng đang phân hủy, đất thịt nhẹ, chuyển lớp rõ về màu sắc. * Tầng B: 20 - 68 cm. - Đất có màu nâu vàng, ẩm, cấu tượng hạt đất hơi chặt, có tổ mối, có rễ cây, đất thịt trung bình. * Tầng C: 68 - 100 cm. - Đất có màu vàng cấu tượng hạt đất chặt, kiến trúc cục, có lẫn ít đá. 4.2.3. Phẫu diện đất đặc trƣng ở rừng Keo tai tƣợng 10 tuổi Độ dốc 15o, độ cao tương đối 14m. Hướng dốc: Đông nam. * Tầng A: 0 - 18 cm - Đất có màu nâu vàng, đất ẩm, tơi xốp, có nhiều tổ mối, chuyển lớp rõ về màu sắc. * Tầng B: 18 - 66 cm. - Đất màu nâu vàng, hơi khô, đất chặt, chuyển màu sắc rõ. * Tầng C: 66 - 100 cm, - Đất màu vàng, hơi khô, đất chặt, có lẫn đá. 4.2.5. Phẫu diện đất đặc trƣng ở rừng Bạch đàn 10 tuổi Đất có độ dốc 300, độ cao tương đối 16m. Hướng dốc đông nam, có xói mòn mặt yếu. * Tầng A: 0 - 12 cm - Đất có màu vàng nhạt, đất khô, kết cấu viên, có tổ kiến hang giun ít, có rễ cây, chuyển lớp rõ về màu sắc, đất thịt trung bình. * Tầng B: 12 - 56 cm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 - Đất màu vàng nâu, hơi chặt, hơi khô, chuyển lớp rõ về màu sắc. * Tầng C: 56 - 80 cm - Đất có màu vàng, hơi chặt, hơi khô, có lẫn đá sỏi cơm, chuyển màu sắc rõ. Nhận xét về hình thái phẫu diện đất ở các điểm nghiên cứu: - Tất cả 5 quần xã nghiên cứu, phẫu diện đất đều có sự phân tầng rõ ràng, gồm 3 tầng A, B, C. Ở quần xã rừng phục hồi tự nhiên có chiều dày tầng đất (A + B) lớn nhất là 75 cm, tiếp theo là rừng phục hồi 25 tuổi có chiều dày tầng đất là 72 cm, rừng Mỡ 12 tuổi là 68 cm, rừng Keo 10 tuổi là 66 cm, rừng Bạch đàn 10 tuổi 56 cm.Có thể xếp theo thứ tự độ dày tầng đất nhỏ dần là: RPH 30 tuổi > RPH 25 tuổi > RMO 12 tuổi > RKE 10 tuổi > RBĐ 10 tuổi - Qua điều tra quan sát ngoài thực địa với các màu sắc tầng đất cụ thể, có thể nhận định rằng đất tầng mặt A ở quần xã rừng phục hồi 30 tuổi và rừng phục hồi 25 tuổi có đô phì cao nhất so với các quần xã khác vì có lớp thảm mục, đất ẩm, tơi xốp, có cấu tượng hạt... Từ đó có thể thấy vai trò thảm thực vật có tác dụng to lớn không chỉ làm giảm xói mòn mặt đất mà còn cung cấp các chất dinh dưỡng, do đó tầng A có độ dầy lớn nhất. Việc điều tra ngoài thực địa mới chỉ cho biết thông tin ban đầu về tính chất của đất. Để thấy được ảnh hưởng của thảm thực vật thì cần phải phân tích một số tính chất lý hóa học của đất. Tuy nhiên thảm thực vật mới chỉ có tác dụng cải tạo đất dần dần theo thời gian, còn quyết định tính chất hóa học của đất là do yếu tố đá mẹ. 4.3. Ẩnh hƣởng của quần xã rừng đến một số tính chất lý học của đất Tính chất lý học của đất có ý nghĩa quan trọng tới sự sinh trưởng phát triển của thực vật và độ phì của đất. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 chúng tôi chỉ đề cập đến độ ẩm, độ xốp, mức độ xói mòn và thành phần cơ giới của đất. Kết quả được trình bầy ở bảng 4.5. Bảng 4.5: Một số tính chất lý học của đất trong các quần xã nghiên cứu Quần xã Độ che phủ (%) Độ sâu lấy mẫu (cm) Độ ẩm (%) Độ xốp (%) Mức độ xói mòn RPH 30 tuổi 95 - 100 0 - 10 70,2 60,2 Xói mòn rất nhẹ 10 - 20 66,0 55,4 20 - 30 62,0 51,3 RPH 25 tuổi 90 - 95 0 - 10 65,5 56,7 Xói mòn rất nhẹ 10 - 20 62,6 54,2 20 - 30 60,3 51,0 RMO 12 tuổi 80 - 85 0 - 10 63,4 54,0 Xói mòn mặt nhẹ 10 - 20 61,5 53,4 20 - 30 58,8 52,6 RKE 10 tuổi 75 - 85 0 - 10 52,7 53,6 Xói mòn mặt nhẹ 10-20 50,1 53,4 20 - 30 48,4 50,8 RBĐ 10 tuổi 65 - 70 0 - 10 36,0 44,0 Xói mòn mặt ở mức độ trung bình 10 - 20 34,5 42,6 20 - 30 30,8 40,0 4.3.1. Độ ẩm đất Từ kết quả ở bảng 4.5 có thể thấy ở RPH tự nhiên đất có độ ẩm cao nhất (RPH 30 tuổi là 70,2%, RPH 25 tuổi là 65,5%) sau đó là RMO 12 tuổi là 63,4%; RKE 10 tuổi là 52,7% và thấp nhất là RBĐ 10 tuổi chỉ có 36,0%. Độ ẩm đất có liên quan mật thiết với độ che phủ của thảm thực vật và tổ hợp thành phần loài của nó. Độ ẩm cao khi độ che phủ cao và độ ẩm thấp khi độ che phủ thấp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 Trong từng thảm thực vật thì độ ẩm đất cũng giảm dần theo chiều sâu của phẫu diện, nhưng mức giảm là không lớn. Điều đó chứng tỏ độ ẩm của đất là do nước mưa cung cấp, lượng nước này được rễ cây giữ lại và độ che phủ của thảm thực vật đã hạn chế sự bốc hơi nước từ bề mặt đất. 4.3.2. Độ xốp - Độ xốp của đất có ảnh hưởng lớn đến chế độ nhiệt và độ ẩm của đất. Độ xốp có tác dụng làm cho không khí, nước, rễ cây, vi sinh vật và động vật di chuyển dễ dàng. Mặt khác đất xốp sẽ thoáng khí, giúp cho cây trao đổi khí với môi trường bên ngoài thuận lợi. - Độ xốp của đất biến động theo quy luật giảm dần theo chiều sâu của phẫu diện. Độ xốp của đất trong các thảm thực vật khác nhau là khác nhau. Độ xốp cao nhất là ở RPH 30 tuổi là 60,2%, tiếp đến là RPH 25 tuổi là 56,7 %, RMO 12 tuổi là 54,0%, RKE 10 tuổi là 53,6% và cuối cùng thấp nhất là RBĐ 10 tuổi là 44,0%. Từ kết quả trên có thể thấy rằng độ xốp của đất cao khi thảm thực vật có độ che phủ cao. 4.3.3. Mức độ xói mòn đất Ở các vùng đất đồi, núi nước ta nói chung và tỉnh Thái Nguyên nói riêng, nguyên nhân chủ yếu gây ra xói mòn đất là do nước mưa. Về mùa mưa với cường độ mưa lớn (2030,2mm) đã tạo ra các dòng chảy bề mặt làm bào mòn lớp đất mặt. Quan sát tại 5 quần xã nghiên cứu cho thấy các RPH tự nhiên không có dấu hiệu của xói mòn. Các RMO 12 tuổi, RKE 10 tuổi đều có hiện tượng xói mòn nhẹ ở mức độ 1. Biểu hiện của xói mòn nhẹ là bề mặt đất không có dấu vết, khả năng thấm nước lớn, không có hiện tượng di chuyển đất đi xa, lớp đất mặt mất dưới 25%. RBĐ 10 tuổi có hiện tượng xói mòn trung bình ở mức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 độ 2. Biểu hiện là xuất hiện rãnh có chiều rộng 30 cm, sâu 8 - 10cm, mất lớp đất mặt 25% ( Lê Văn Khoa và cộng sự, 1998 [23] ) Nguyên nhân gây ra xói mòn đất là do mất hoặc giảm sút độ che phủ của thảm thực vật. Xói mòn đất xảy ra mạnh ở những nơi đất dốc và lớp phủ thực vật nghèo nàn. Lớp tán cây rừng có tác dụng ngăn cản một phần lượng nước mưa, phân phối lại lượng nước rơi. Mặt khác lớp thảm mục và hệ thống rễ cây có tác dụng ngăn cản dòng chảy bề mặt, làm lượng nước mưa ngấm sâu vào lòng đất nên hạn chế xói mòn xảy ra. Cường độ xói mòn mặt đất xảy ra khác nhau ở những nơi có độ che phủ của thảm thực vật khác nhau. Ở thảm thực vật rừng phục hồi 30 tuổi, 25 tuổi và rừng Mỡ tái sinh 12 tuổi có độ che phủ cao (85 - 100%), có cấu trúc phức tạp (4 tầng), thành phần loài và dạng sống phong phú, tầng thảm mục dày đã hạn chế được sự xói mòn, giữ độ ẩm cao, hàm lượng mùn cao và độ xốp lớn. Ở rừng Keo tai tượng 10 tuổi, do có độ che phủ thấp hơn (65 - 80%), cấu trúc tầng đơn giản hơn (3 tầng) do trồng thuần loài, nên đã xảy ra xói mòn mặt nhẹ. Ở rừng Bạch đàn 10 tuổi có độ che phủ chung thấp (65 - 70%), cấu trúc (3 tầng), với thành phần loài nghèo nàn, đất có hàm lượng mùn và độ xốp nhỏ, kết cấu rời rạc, khối lượng vật chất rơi rụng (lá, cành) ít, tầng thảm mục rất mỏng đã làm tăng mức độ xói mòn (mức trung bình, độ 2). Như vậy, từ kết quả nghiên cứu cho thấy độ che phủ của thảm thực vật khác nhau có tác động khác nhau đến đặc tính lý học của đất. Độ che phủ của thảm thực vật cao có tác dụng giữ ẩm, chống xói mòn rửa trôi, nâng cao được độ phì, đất tơi xốp. Còn độ che phủ của thảm thực vật thấp thì hiệu quả sẽ ngươc lại. 4.3.4. Thành phần cơ giới đất Thành phần cơ giới đất là tổng số các thành phần cơ học có kích thước khác nhau chứa trong đất. Thành phần cơ giới là biểu hiện đặc trưng về nguồn gốc phát sinh và có ảnh hưởng nhiều đến tính chất lý hóa học của đất. Thành Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 phần cơ giới ảnh hưởng đến không khí, chất dinh dưỡng và chế độ nước trong đất. Do đó ảnh hưởng đến độ phì của đất và tác động đến sinh trưởng của cây rừng. Kết quả phân tích thành phần cơ giới được trình bày ở bảng 4.6. Bảng 4.6 thành phần cơ giới đất ở các quần xã nghiên cứu Quần xã Đặc trƣng chính Độ sâu (cm) % cấp hạt đƣờng kính 0,2-0,02 (Cát) 0.02-0.002 (Limon) <0.002 (Sét) RPH 30 tuổi (PD1) -Có tầng thảm mục, đất ẩm -Tầng đất dày 0 - 10 27,6 31,6 39,9 10 - 20 25,4 32,3 41,5 20 - 30 26,1 33,8 42,4 RPH 25 tuổi (PD5) -Có tầng thảm mục, đất ẩm -Tầng đất dày 0 - 10 26,9 30,2 38,6 10 - 20 25,7 31,6 37,2 20 - 30 25,1 33,5 36,4 RMO 12 tuổi (PD7) Đất hơi ẩm Tầng đất dày Xói mòn mặt yếu 0 - 10 37,7 37,5 36,7 10 - 20 36,1 37,1 36,2 20 - 30 34,6 36,3 43,5 RKE 10 tuổi (PD10) Đất hơi ẩm Tầng đất dày Xói mòn mặt yếu 0 - 10 35,0 32,8 35,1 10 - 20 34,6 31,5 33,6 20 - 30 31,2 30,4 31,8 RBĐ 10 tuổi (PD19) Đất hơi khô Tầng đất dày Xói mòn mặt trung bình 0 - 10 41,2 30,1 29,8 10 - 20 40,6 28,5 36,1 20 - 30 30,4 27,6 37,0 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 Từ kết quả bảng 4.6 cho thấy ở cả 5 quần xã nghiên cứu đều thuộc loại đất sét nhẹ. Cấp hạt sét tỷ lệ với độ che phủ của thảm thực vật. Ở RPH tự nhiên có độ che phủ cao dẫn đến tỷ lệ hạt sét cao, do có tầng thảm mục dầy đã hạn chế quá trình xói mòn rửa trôi. Độ che phủ thấp (ở các loại thảm còn lại) đều dẫn đến tỷ lệ hạt sét thấp, tỷ lệ hạt cát cao hơn do sự rửa trôi và xói mòn mạnh (đặc biệt là ở rừng bạch đàn trồng thuần loài). Tóm lại, từ các kết quả phân tích ở trên có thể thấy rằng độ che phủ của thảm thực vật (cùng với độ dốc) có ảnh hưởng đến đặc tính lý học của đất. Độ che phủ càng cao (độ dốc thấp) càng có giá trị trong việc bảo vệ và cải thiện tốt những tính chất lý học của đất. 4.4. Ảnh hƣởng của các quần xã thực vật đến một số tính chất hóa học của đất Kết quả phân tích đất dưới các quần xã nghiên cứu được trình bày trong bảng 4.7. 4.4.1. Độ chua pH(KCl) Độ chua là một chỉ tiêu của tính chất hóa học của đất, nó ảnh hưởng đến nhiều quá trình lý hóa học và sinh học của đất và tác động trực tiếp đến sự sinh trưởng phát triển của cây rừng. Nhìn chung pH(KCl) có xu hướng giảm theo độ sâu tầng đất nhưng không nhiều. Tuy nhiên độ chua pH(KCl) của các quần xã biến động theo qui luật chung là giảm dần khi độ che phủ của thảm thực vật giảm. Tại các điểm nghiên cứu trị số pH(KCl) là tương đối thấp, biến động từ 3,03 đến 4,82, điều đó chứng tỏ đất vùng này khá chua. Xét về độ chua trung bình tại 5 điểm nghiên cứu thì rừng Bạch đàn 10 tuổi có pH(KCl) trung bình nhỏ nhất (pH=3,26). Với chỉ số này thì đất dưới rừng Bạch đàn được xếp vào loại đất có độ chua cao nhất. Chỉ số pH(KCl) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 cao nhất ở rừng phục hồi tự nhiên 30 tuổi (pH = 4.82); sau đó đến rừng phục hồi 25 tuổi, rừng Keo và rừng Mỡ. Nguyên nhân là do độ che phủ cũng như khả năng cải tạo đất của từng kiểu rừng, rừng phục hồi tự nhiên tốt hơn rừng Bạch đàn và Mỡ. Bảng 4.7. Một số tính chất hóa học của đất dưới các quần xã nghiên cứu Quần xã Độ sâu (cm) pH (KCl) Mùn (%) Đạm (%) Lân, Kali dễ tiêu (mg/100g) Ca 2+ , Mg 2+ trao đổi (mg/100g) P2O5 K2O Ca 2+ Mg 2+ RPH 30 tuổi 0-10 4,82 4,70 0,32 2,00 4,60 5,00 4,70 10-20 4,78 2,80 0,14 1,80 2,10 2,40 2,20 20-30 4,78 2,00 0,13 1,18 2,23 2,10 2,00 RPH 25 tuổi 0-10 4,78 4,10 0,22 2,00 5,40 4,80 4,70 10-20 4,72 2,10 0,14 1,30 2,30 3,60 3,40 20-30 4,63 1,80 0,10 0,90 2,20 2,20 3,30 RMO 12tuổi 0-10 4,12 4,20 0,18 1,50 3,20 4,00 3,60 10-20 4,08 4,00 0,16 1,00 1,80 3,10 3,80 20-30 4,07 3,90 0,14 1,00 1,60 1,60 3,50 RKE 10 tuổi 0-10 4,30 4,40 0,21 2,10 3,90 4,90 4,60 10-20 4,13 2,90 0,17 1,50 2,00 2,80 4,70 20-30 4,14 2,30 0,13 1,20 1,70 2,50 3,00 RBĐ 30 tuổi 0-10 3,47 2,30 0,10 1,30 2,80 1,40 2,30 10-20 3,27 2,10 0,11 1,10 1,40 1,10 2,00 20-30 3,03 2,00 0,10 0,80 1,30 0,80 1,80 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 69 Sự biến đổi độ chua pH(KCL) được biểu diễn ở hình 4.1 pH(KCl) 4.8 2 4.7 8 4.1 2 4.3 0 3.4 7 4.7 8 4.7 2 4.0 8 4.1 3 3.2 7 4.7 8 4.6 3 4.0 7 4.1 4 3.0 3 0 1 2 3 4 5 0-10 10-20 20-30 RPH 30 tuổi RPH 25 tuổi RMO 12tuổi RKE 10 tuổi RbĐ 10 tuổi Độ sâu phẫu diện Hình 4.1: Sự biến đổi độ chua pH(KCl) 4.4.2. Hàm lƣợng mùn tổng số (%) Mùn là nguồn cung cấp thức ăn cho cây, mùn có vai trò rất quan trọng với độ phì của đất, ảnh hưởng đến một số tính chất lý học, hóa học và sinh học của đất. Kết quả phân tích đất ở bảng 4.8 cho thấy trong mỗi kiểu rừng thì hàm lượng mùn biến đổi theo quy luật giảm nhanh theo chiều sâu phẫu diện. Ở lớp đất mặt (0 - 10 cm) của các quần xã RPH có hàm lượng mùn cao nhất và dao động từ 4,1 - 4,7%. Tiếp theo là RKE 10 tuổi có hàm lượng mùn là 4,4%, RMO 12 năm là 4,2%. Hàm lượng mùn thấp nhất ở RBĐ 10 tuổi chỉ có 2,3%. Nguyên nhân là rừng phục hồi tự nhiên có độ che phủ cao, tổ hợp thành phần loài lớn, lượng cành rơi lá rụng trả lại cho đất cao hơn, từ đó khối lượng vi sinh vật và động vật đất tăng, sự hoạt động và xác chết của nó góp phần tăng lượng mùn cho đất nên tạo cho đất có khả năng tích lũy mùn không chỉ ở tầng mặt mà cả tầng sâu hơn. Ngoài ra độ che phủ cũng có vai trò quan Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 70 trọng làm giảm sự xói mòn và rửa trôi các chất mùn, dinh dưỡng trong đất. Riêng rừng Mỡ hàm lượng mùn ít thay đổi theo độ sâu (30cm), điều này có lẽ không thể liên quan đến tốc độ tăng trưởng nhanh, lá rụng nhiều mà còn có thể liên quan đến động vật đất. Sự biến đổi hàm lượng mùn tại các điểm nghiên cứu được trình bầy ở hình 4.2. Mùn(%) 4.7 0 4.1 0 4.2 0 4.4 0 2.3 2.8 0 2.1 0 4.0 0 2.9 0 2.1 2.0 0 1.8 0 3.9 0 2.3 0 2 0 1 2 3 4 5 0-10 10-20 20-30 RPH 30 tuổi RPH 25 tuổi RMO 12 tuổi RKE 10 tuổi RBD 10 tuổi Độ sâu phẫu diện Hình 4.2: Sự biến đổi của hàm lượng mùn 4.4.3. Hàm lƣợng đạm tổng số (%) Đạm là một trong các chất quan trọng nhất của dinh dưỡng cây. Khi phân tích hàm lượng đạm tổng số có thể giúp ta so sánh các loại đất, đánh giá khả năng tích lũy đạm trong đất và ở mức độ nhất định cũng xác định được đất tốt hay đất xấu… Kết quả ở bảng 4.8 cho thấy hàm lượng đạm tổng số cũng có quy luật chung là giảm dần theo độ sâu và theo từng kiểu thảm thực vật. Điều này nói lên rằng khi độ che phủ của thảm thực vật cao, sinh khối cả phần trên và phần dưới đất cũng cao, chất hữu cơ chết hàng năm cung cấp cho đất lớn nên hàm lượng đạm tăng lên trong đất. Hàm lượng đạm tổng số trong đất của các quần xã hầu như đều tập trung ở lớp đất mặt (0 - 10 cm). Ở các quần xã RPH Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 71 hàm lượng đạm là cao nhất, dao động từ là 0,22% đến 0,32%, còn các quần xã RMO và RKE có hàm lượng đạm tương ứng là 0,18% và 0,21%. Thấp nhất là RBĐ hàm lượng đạm chỉ có 0,1% trong đó hàm lượng đạm của RPH tự nhiên đạt cao và đặc biệt là tầng đất mặt, điều này quan hệ mật thiết với độ đậm đặc của lớp phủ thực vật và đặc biệt là số lượng loài thuộc họ đậu trong kiểu rừng này rất lớn (11 - 13 loài) Sự biện động hàm lượng đạm tổng số ở các điểm nghiên cứu được trình bầy ở hình 4.3 Đạm (%) 0.3 2 0.2 2 0.1 8 0.2 1 0.1 0.1 4 0.1 4 0. 16 0.1 7 0.1 1 0. 13 0.1 0 0.1 4 0.1 3 0.1 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0-10 10-20 20-30 RPH 30 tuổi RPH 25 tuổi RMO 12 tuổi RKE 10 tuổi RBĐ 10 tuổi Độ sâu phẫu diễn (cm) Hình 4.3: Hàm lượng đạm tổng số (%) ở các điểm nghiên cứu 4.4.4. Hàm lƣợng lân và kali dễ tiêu Chúng tôi không phân tích hàm lượng lân và kali tổng số trong đất mà tiến hành phân tích hàm lượng lân và kali dễ tiêu. Bởi vì hàm lượng dễ tiêu biểu thị phần chất dinh dưỡng trong đất mà cây có thể sử dụng nên nó có ý nghĩa đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây hơn. Tuy nhiên khái niệm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 72 dễ tiêu là một khái niệm tương đối vì cây trồng có thể sử dụng chất khó tiêu trong đất rất khác nhau tùy loài cây, tùy thời kỳ phát triển và tùy phản ứng của đất. Hàm lượng lân và kali dễ tiêu cũng biến động theo quy luật giảm dần theo độ sâu tầng đất và độ che phủ của thảm thực vật. Hàm lƣợng lân dễ tiêu (P2O5): Hàm lượng lân dễ tiêu ở các quần xã thực vật khác nhau là khác nhau. Ở độ sâu tầng đất từ 0 - 10 cm, hàm lượng lân dễ tiêu cao nhất gặp ở đất RKE 10 tuổi (2,1 mg/100g). Sau đó là RPH (2,0 mg/100g), RMO 12 tuổi là 1,5 mg/100g. Đất nghèo lân nhất là ở RBĐ 10 tuổi chỉ có 1,3 mg/100g. Ngoài ra trong từng phẫu diện hàm lượng lân dễ tiêu cũng giảm dần theo độ sâu. Sự biến động của hàm lượng lân dễ tiêu trong các tầng đất tại các điểm nghiên cứu được biểu diễn ở hình 4.4 P2O5 (mg/100g) 2.0 0 2.0 0 1.5 2.1 0 1.3 0 1.8 0 1.3 0 1 1.5 0 1.1 0 1.1 8 0.9 0 1 1.2 0 0.8 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0-10 10-20 20-30 RPH 30 tuổi RPH 25 tuổi RMO 12 tuổi RKE 10 tuổi RBĐ 10 tuổi Độ sâu phẫu diện (cm) Hình 4.4: Hàm lượng lân dễ tiêu ở các điểm nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 73 Hàm lƣợng Kali dễ tiêu (K2O): Hàm lượng kali dễ tiêu ở các quần xã nghiên cứu là khá cao, ở RPH hàm lượng kali dễ tiêu cao nhất là lớp đất mặt (0-10cm) từ 4,60 - 5,40 mg/100g. Sau đó là RKE 10 tuổi đạt 3,90 mg/100g; RMO 12 tuổi đạt 3,20 mg/100g, thấp nhất là ở RBĐ 10 tuổi đạt 2,80 mg/100g. Kết quả ở bảng 4.8 cho thấy hàm lượng kali dễ tiêu ở các lớp đất sâu (10 - 30 cm) không có sự biến đổi lớn, thường thấp hơn so với lớp đất mặt (0 - 10 cm) rất nhiều. Điều này chứng tỏ rằng hàm lượng kali dễ tiêu phụ thuộc rất lớn vào sự hoạt động tích cực của các vi sinh vật. Quy luật biến động của hàm lượng kali dễ tiêu cũng giống như quy luật biến động hàm lượng lân dễ tiêu (giảm theo độ sâu tầng đất và độ che phủ của thảm thực vật). Sự biến động hàm lượng kali dễ tiêu ở các thảm thực vật tại các điểm nghiên cứu được thể hiện ở hình 4.5. K2O (mg/100g) 4.6 0 5.4 0 3.2 3.9 0 2.8 0 2.1 0 2.3 0 1.8 2 .00 1.4 0 2.2 3 2.2 0 1.6 1.7 0 1.3 0 0 1 2 3 4 5 6 0-10 10-20 20-30 RPH 30 tuổi RPH 25 tuổi RMO 12 tuổi RKE 10 tuổi RBĐ 10 tuổi Độ sâu phẫu diện (cm) Hình 4.5: Hàm lượng kali dễ tiêu ở các điểm nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 74 4.4.5. Hàm lƣợng Ca 2+ và Mg 2+ trao đổi Ca và Mg là hai nhân tố có tác dụng tốt nhất làm giảm độ chua của đất và ảnh hưởng đến nhiều tính chất hoá học khác của đất. Trong các điểm nghiên cứu hàm lượng Ca++ trao đổi luôn lớn hơn hàm lượng Mg++ trao đổi. Hàm lượng Ca++ và Mg++ phụ thuộc rất nhiều vào quá trình rửa trôi của đất. Hàm lượng Ca++ trao đổi của đất dưới các thảm thực vật nghiên cứu có xu hướng giảm theo chiều sâu của tầng đất và giảm khi độ che phủ của thảm thực vật giảm. Các quần xã RPH có hàm lượng Ca++ trao đổi cao nhất (4,80 -5,00 mg/100g), còn các quần xã rừng trồng có hàm lượng Ca ++ trao đổi thấp hơn và xếp theo thứ tự là RKE > RMO > RBĐ. Hàm lượng Mg++ trao đổi ở các quần xã nghiên cứu cũng có quy luật tương tự như đối với hàm lượng Ca++ trao đổi, cao nhất ở RPH (4,70 mg/100g) còn các quần xã rừng trồng hàm lượng Mg++ trao đổi được xếp theo thứ tự giảm dần là RKE > RMO > RBĐ. Riêng RMO hàm lượng Mg ++ ít thay đổi theo độ sâu và cũng đạt trị số khá cao, RKE cũng vậy và ở tầng 1, 2 còn đạt trị số cao hơn RMO. Điều này có thể liên quan đến khả năng tìm kiếm Mg++ của 2 loài Mỡ và Keo, rồi qua phần chết sẽ được tích lại trong lớp đất mặt. Sự biến biến đổi hàm lượng Ca++ và Mg++ tại các điểm nghiên cứu được biểu diễn ở hình 4.6 và 4.7. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 75 Ca ++ (mg/100g) 5.0 0 4.8 0 4 4.9 0 1.4 0 2.4 0 3.6 0 3.1 2.8 0 1.1 0 2.1 0 2.2 0 1.6 2.5 0 0.8 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0-10 10-20 20-30 RPH 30 tuổi RPH 25 tuổi RMO 12 tuổi RKE 10 tuổi RBĐ 10 tuổi Độ sâu phẫu diện (cm) Hình 4.6: Hàm lượng Ca ++ ở các điểm nghiên cứu Mg ++ (mg/100g) 4.7 0 4.7 0 3.6 4.6 0 2.3 0 2.2 0 3.4 0 3 .8 4.7 0 2.0 0 2.0 0 3.3 0 3.5 3.0 0 1.8 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0-10 10-20 20-30 RPH 30 tuổi RPH 25 tuổi RMO 12 tuổi RKE 10 tuổi RBĐ 10 tuổi Độ sâu phẫu diện (cm) Hình 4.7: Hàm lượng Mg ++ ở các điểm nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 76 Tóm lại: Qua việc phân tích một số chỉ tiêu hóa học của đất tại các điểm nghiên cứu, chúng tôi thấy rằng thảm thực vật có vai trò quan trọng trong việc làm biến đổi tính chất hóa học của đất, làm tăng lượng chất hữu cơ cho đất, từ đó làm tăng độ phì (tăng lượng mùn, đạm, độ pH, Ca++, Mg++ trao đổi). Quy luật chung là thành phần loài cao và độ che phủ của thảm thực vật càng tăng thì hiệu quả cải tạo đất càng lớn vì lượng chất hữu cơ trả về cho đất tăng và độ che phủ tăng đã làm giảm hiện tượng xói mòn, rửa trôi. Đó chính là nguyên nhân làm cho rừng phục hồi tự nhiên thường có các đặc tính nói trên tốt hơn các loại rừng khác. Đánh giá ưu điểm của RPH tự nhiên với rừng trồng thì RPH tự nhiên có tác dụng bảo vệ và cải tạo đất tốt hơn so với rừng trồng. Còn ở rừng trồng thì RKE, RMO có tác dụng cải tạo đất tốt hơn RBĐ, trình tự của nó là: RPH > RKE > RMO > RBĐ. Chúng tôi lấy 3 yếu tố ban đầu làm chuẩn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 77 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ I. Kết luận 1. Trong các kiểu thảm thực vật nghiên cứu đã thống kê được 150 loài thuộc 47 họ thực vật bậc cao có mạch. Trong đó RPH là loại hình có thành phần loài và dạng sống cao nhất, thấp nhất là RBĐ. RPH càng cao tuổi thì thành phần loài càng phong phú thêm. RPH có cấu trúc phức tạp hơn rừng trồng, RPH tuổi càng cao thì tính phức tạp trong cấu trúc không gian càng rõ nét. 2. Có sự khác nhau về độ dày tầng đất mặt (tầng A) giữa các kiểu thảm: RPH làm tăng độ dày của tầng đất mặt nên tầng này có độ dầy lớn nhất. RBĐ làm phẫu diện đất xấu đi, lớp đất mỏng hơn nên tầng này có độ dầy thấp nhất, RKE và RMO cũng làm giảm độ dầy tầng đất mặt. 3. Rừng có tác dụng bảo vệ và làm tốt thành phần cơ giới tính, chất lý học của đất, trong đó tốt hơn cả là RPH, sau đó đến RKE, RMO và cuối cùng RBĐ. 4. Rừng cũng có tác dụng cải tạo tốt thành phần hoá học của đất. Tuỳ theo từng loại rừng mà mức độ cải tạo là khác nhau. Trình tự cải tạo đất của các kiểu rừng mà chúng tôi nghiên cứu là: RPH 30 tuổi > RPH 25 tuổi > RKE 10 tuổi > RMO 12 tuổi > RBĐ 10 tuổi II. Đề nghị - Không nên sử dụng mô hình rừng trồng thuần loại có cấu trúc tầng đơn giản để phủ xanh đồi trọc. - Đề tài cần được tiếp tục nghiên cứu sâu, rộng hơn về nhiều tính chất ly, hóa học khác để có những biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý nhất, nhanh chóng chuyển hóa rừng trồng thành rừng có cấu trúc gần giống rừng phục hồi tự nhiên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. Đặng Ngọc Anh (1993), Khoanh nuôi và phục hồi rửng dẻ tại Hà Bắc, Công trình nghiên cứu khoa học nông nghiệp (1991-1995), NXB Nông Nghiệp, Hà Nội. 2. Giáp Thị Hồng Anh (2004), Nghiên cứu đặc điểm của một số thảm thực vật thứ sinh và tính chất hóa học đát tại xã Canh Nậu-huyện Yên Thế- tỉnh Thái Nguyên, Luận văn thạc sĩ Sinh học, trường ĐHSP Thái Nguyên. 3. Nguyên Thị Kim Anh (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thảm thực vật đến môi trường đất vùng đồi núi tỉnh Thái Nguyên, Luận văn thạc sĩ Sinh học, trường ĐHSP Thái Nguyên. 4. Phạm Hồng Ban (2000), Bước đầu nghiên cứu tính đa dạng sinh học trong nông nghiệp nương rãy ở vùng Tây Nam-Nghệ An, Luận án tiến sĩ Sinh học, Vinh. 5. Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội. 6. Nguyễn Ngọc Bình (1996), Đất rừng Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 7. Bộ NN và PTNT (2000), Tên cây rừng Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội. 8. Lê Trần Chấn (1990), Một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam, NXB khoa học và kỹ thuật. 9. Hoàng Chung (1980), Đồng cỏ cùng núi phía bắc Việt Nam, Công trình nghiên cứu khoa học trường ĐHSP Việt Bắc. 10. Hoàng Chung (2005), Quần xã thực vật, NXB giáo dục, Hà Nội. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 79 11. Lê Ngọc Công (2004), Nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoang nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên, Luận án tiến sỹ, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. 12. Lê Ngọc Công (1998), Nghiên cứu tác dụng bảo vệ môi trường của một số mô hình rừng trồng trên vùng đồi núi chung du một số tỉnh miền núi, Đề tài Khoa học công nghệ cấp bộ, Trường Đại học Sư phạm - ĐHTN 13. Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên, Phòng thống kê huyện Phú Lương, Niên giám thông kê 2008. 14. Nguyễn Lân Dũng (1984), Vi sinh vật đất và sự chuyển hóa các hợp chất cacbon, nitơ, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 15. Nguyễn Trọng Điều (1992), Dân số và tài nguyên thiên nhiên, ĐHSP I Hà Nội xuất bản. 16. Giacop.A (1956), Đất, NXB Nông thôn, Hà Nội. 17. Phạm Hoàng Hộ (1992-1993), Cây cỏ Việt Nam, Quyển I-III Montreal, Canada. 18. Nguyễn Thế Hưng (2003), Nghiên cứu đặc điểm và xu hướng phục hồi rừng của thảm thực vật cây bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh), Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. 19. Nguyễn Thế Hưng và Hoàng Chung (1995), Thành phần loài và dạng sống thực vật trong loại hình savan vùng đồi Quảng Ninh, Thông báo khoa học Đại học sư phạm Việt Bắc số 3. 20. Đặng Thị Thu Hương (2005), Nghiên cứu đặc điểm và đánh giá năng lực tái sinh tự nhiên của thảm thực vật cây bụi tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh – tỉnh Vĩnh Phúc, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 80 21. Bùi Thị Huế (1991-1994), Nghiên cứu ảnh hưởng của vùng trồng bạch đàn đến một số tính chất đất vùng đồi núi thấp miền Bắc Việt Nam, Luận án PTS Khoa học Nông nghiệp. 22. Lê Văn Khoa (1993), Bài giảng thổ nhưỡng, trường Đại học tổng hợp, Hà Nội. 23. Lê Văn Khoa và cộng sự (1998), Đất và một số phương pháp xác định nhanh một số chỉ tiêu độ phì đất, Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc, dự án UNDP/FAO/VIE/96/014, Hà nội 1998. 24. Vũ Tự Lập (1995), Địa lý tự nhiên Việt Nam, Trường ĐHSP Hà Nội. 25. Vũ Thị Liên (2005), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểu thảm thực vật và sự biến đổi môi trường đất ở một số khu vực tỉnh Sơn La, Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật. 26. Trương Văn Lung, Nguyễn Bá Hải (1996), Trồng cây bộ đậu để cải tạo đất và hướng phát triển vùng đồi miền tây Thừa Thiên Huế, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển Nông thôn. 27. Trần Đình Lý (1997), Nghiên cứu mô hình trồng cây bộ đậu để cải tạo đất vùng đồi Cát Hải, Bình Trị Thiên, Viện Sinh thái và tài nguyên Sinh vật. 28. Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995), Khả năng tái sinh tự nhiên thảm thực vật vùng núi cao Sa Pa, Tạp chí nông nghiệp& PTNN. 29. Trần Ngũ Phương (1970), Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam, NXB Khoc học kỹ thuật, Hà Nội. 30. Richards.P.W (1964), Rừng mưa nhiệt đới ( Vương Tấn Nhị dịch), NXB khoa học và kĩ thuật, Hà Nội. 31. Lê Đồng Tấn (2000), Nghiên cứu quá trình phục hồi tự nhiên của một số quần xã thực vật sau nương rãy tại Sơn La phục vụ cho khoanh nuôi, Luận án tiến sỹ Sinh học, Hà Nội. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 81 32.Nguyễn Nghĩa Thìn (1998), Đa dạng thực vật có mạch vùng núi cao Sa Pa, Phanxiphăng, NXB Đại học quốc gia, Hà Nội. 33. Nguyễn Nghĩa Thìn (2004), Hệ sinh thái rừng nhiệt đới, NXB Đại học quốc gia, Hà Nội. 34. Dương Hữu Thời (2000), Cơ sở sinh thái học, NXB Đại học quốc gia, Hà Nội. 35.Nguyễn Hữu Thoan (1986), Lâm sinh học, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 36. Nguyễn Bá Thụ (1995), Nghiên cứu đa dạng thực vật ở vườn quốc gia Cúc Phương, Luận án Phó tiến sĩ khoa học lâm nhgiệp, Trường Đại học Nông lâm, Hà Tây. 37.Thái Văn Trừng (1978), Thảm thực vật rừng Việt Nam, NXB khoa học kĩ thuật, Hà Nội. 38.Thái Văn Trừng (1998), Những hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, NXB khoa học và kĩ thuật, TP.HCM. 39. Hoàng Xuân Tý (1996), Vai trò cây họ đậu trong sử dụng đất bền vững vùng Tây Bắc, tính bền vững các chương trình nông lâm nghiệp vùng cao, NXB nông nghiệp, Hà Nội. 40. Hoàng Xuân Tý (1996), Nâng cao công nghệ thâm canh rừng trồng (Bồ đề, Bạch đàn, Keo), sử dụng cây họ đậu để cải tạo và nâng cao chất lượng rừng, NXB nông nghiệp, Hà Nội. 41. Nguyễn Tử Xiêm, Thái Phiên (1999), Đất đồi núi Việt Nam thoái hóa và phục hồi, NXB nông nghiệp, Hà Nội. 42. Ủy ban Nông Nghiệp Bắc Thái (1975), Đất Bắc Thái, Bắc Thái. 43. Nguyễn Vi, Trần Khải (1978), Nghiên cứu hóa học đất vùng núi Bắc Việt Nam, NXB nông nghiệp, Hà Nội. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 82 44. Nguyễn Quang Việt (1997), Nghiên cứu một số tính chất hóa học cơ bản của đất dưới các trạng thái thực bì khác nhau ở xã Đồng Xuân-Hòa Bình, Luận văn thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp, Hà Tây. 45. Đặng Kim Vui (2002), Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy, cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. TÀI LIỆU TIẾNG ANH 46. Chavalier A. (1918), Premier inventeiredes bois et autres Produits forestiersdu Tonkin. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 83 PHỤ LỤC ẢNH 1: RPH TỰ NHIÊN 30 TUỔI ẢNH 2: RPH TỰ NHIÊN 25 TUỔI ẢNH 3: RKE TAI TƯƠNG 10 TUỔI ẢNH 4: RỪNG MỞ TÁI SINH 12 TUỔI Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 84 ẢNH 5: RBĐ LÁ LIỄU 10 TUỔI ẢNH 6: PHẪU DIỆN SỐ 1 DƯỚI RPH 30 TUỔI ẢNH 7: PHẪU DIỆN SỐ 5 DƯỚI RPH 25 TUỔI ẢNH 8: ẢNH PHẪU DIỆN SỐ 7 DƯỚI RMO TÁI SINH 12 TUỔI Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 85 NGUỒN: DO TÁC GIẢ CHỤP NGÀY 10/06/2009 ẢNH 7: PHẪU DIỆN SỐ 10 DƯỚI RKE 10 TUỔI ẢNH 8: ẢNH PHẪU DIỆN SỐ 19 DƯỚI RBĐ 10 TUỔI