Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu mối liên hệ giữa độ chặt và một số tính chất vật lí của đất dưới tán 3 loại rừng: Thông Mã vĩ (Pinus massoniana Lamb), Keo tai tượng (Acacia mangium Wild), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn) tại Núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định được đặc điểm tính chất vật lý lớp đất mặt (dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, độ chặt) dưới các trạng thái rừng nghiên cứu. Lượng hóa được mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất lý học cơ bản của lớp đất mặt bao gồm: tỷ trọng, dung trọng, độ xốp. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu mối liên hệ giữa độ chặt và một số tính chất vật lí của đất dưới tán 3 loại rừng: Thông Mã vĩ (Pinus massoniana Lamb), Keo tai tượng (Acacia mangium Wild), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn) tại Núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------- LÊ KHẢ QUYẾT NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA ĐỘ CHẶT VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT DƯỚI TÁN 3 LOẠI RỪNG: THÔNG MÃ VĨ (PINUS MASSONIANA LAMB), KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILD), KEO LÁ TRÀM (ACACIA AURICULIFORMIS A.CUNN) TẠI NÚI LUỐT, TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP, THỊ TRẤN XUÂN MAI, HUYỆN CHƯƠNG MỸ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP HÀ NỘI – 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------- LÊ KHẢ QUYẾT NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ GIỮA ĐỘ CHẶT VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT DƯỚI TÁN 3 LOẠI RỪNG: THÔNG MÃ VĨ (PINUS MASSONIANA LAMB), KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILD), KEO LÁ TRÀM (ACACIA AURICULIFORMIS A.CUNN) TẠI NÚI LUỐT, TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP, THỊ TRẤN XUÂN MAI, HUYỆN CHƯƠNG MỸ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành: QUẢN LÝ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN RỪNG Mã số: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHÙNG VĂN KHOA HÀ NỘI – 2011
1 LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo cao học tại trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, gắn việc đào tạo với thực tiễn, tôi tiến hành thực hiện luận văn: “Nghiên cứu mối liên hệ giữa độ chặt và một số tính chất vật lí của đất dưới tán 3 loại rừng: Thông Mã vĩ (Pinus massoniana Lamb), Keo tai tượng (Acacia mangium Wild), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn) tại Núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội”. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài tôi xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa sau đại học, các thầy cô giáo, đặc biệt là TS. Phùng Văn Khoa, người trực tiếp hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn. Mặc dù đã làm việc với tất cả nỗ lực, nhưng vì trình độ và thời gian hạn chế cho nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp xây dựng quý báu của các thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp. Tôi xin cam đoan các số liệu thu thập, kết quả xử lý, tính toán là trung thực và được trích dẫn rõ ràng. Tôi xin trân trọng cảm ơn ! Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2011 Tác giả Lê Khả Quyết
2 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cám ơn Mục lục Danh mục các từ viết tắt và ký hiệu ............................................................... i Danh mục các bảng ......................................................................................... ii Danh mục các hình ......................................................................................... iii ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU..................................... 3 1.1. Trên thế giới .......................................................................................... 3 1.1.1. Tình hình nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai trên thế giới .............................................................................................................. 3 1.1.2. Nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính của đất và sinh trưởng cây trồng..................................................................................................... 5 1.2. Nghiên cứu ở Việt Nam ........................................................................ 8 1.2.1 Những nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai ........................ 8 1.2.2. Một số mối liên hệ giữa thực vật và đất ....................................... 10 1.2.3. Một số nghiên cứu về đất dưới các trạng thái rừng trồng .......... 11 1.2.4. Một số nghiên cứu về khu vực Núi Luốt – Đại học Lâm nghiệp 12 1.2.5. Những nghiên cứu về mối liên hệ giữa độ chặt với độ xốp đất .. 13 Chương 2 MỤC TIÊU , NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 15 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 15 2.1.1. Mục tiêu chung............................................................................... 15 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................... 15 2.2. Phạm vi, giới hạn và đối tượng nghiên cứu của đề tài .................... 15 2.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................... 15 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 16
3 2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu ....................................................... 16 2.4.2. Phương pháp điều tra thực nghiệm ............................................. 16 2.4.3. Nghiên cứu một số tính chất vật lý của đất.................................. 18 2.4.4. Phương pháp xử lý nội nghiệp ................................................. 2120 2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................ 22 Chương 3 KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................... 23 3.1 Điều kiện tự nhiên ................................................................................ 23 3.1.1 Vị trí địa lý ...................................................................................... 23 3.1.2. Địa hình ......................................................................................... 24 3.1.3 .Địa chất thổ nhưỡng ..................................................................... 24 3.1.4. Khí hậu thuỷ văn ........................................................................... 25 3.1.5 Tình hình thực vật .......................................................................... 27 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ...................................................................... 27 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 29 4.1. Đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng và Keo lá tràm tại Núi Luốt ..................................................... 29 4.1.1. Mật độ rừng N (cây/ha)................................................................. 30 4.1.2. Đường kính cây rừng D1.3 (cm) ................................................. 30 4.1.3. Đường kính tán (Dt) của tầng cây cao ........................................ 31 4.1.4. Chiều cao vút ngọn (Hvn) của cây rừng ..................................... 32 4.1.5. Độ tàn che (TC), che phủ (CP), thảm khô (TK) dưới trạng thái rừng .......................................................................................................... 34 4.1.6. Đặc điểm thực vật tầng thấp ........................................................ 35 4.2. Đặc điểm một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại Núi Luốt ...................................................................................................................... 36 4.2.1. Tỷ trọng lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng ............................ 37 4.2.2. Dung trọng lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng ....................... 38
4 4.2.3. Độ xốp lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng .............................. 39 4.2.4. Độ chặt lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng ......................... 4141 4.2.5. Đánh giá sự tương đồng và khác biệt của các tính chất vật lý cơ bản lớp đất mặt giữa các trạng thái rừng nghiên cứu ...................... 4243 4.3. Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lá tràm tại Núi Luốt ................................................................................... 4444 4.3.1. Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới rừng trồng Keo lá tràm........................................................ 4444 4.3.2. Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới rừng trồng Keo tai tượng ........................................................ 46 4.3.3. Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới rừng trồng Thông mã vĩ ........................................................... 48 4.3.4. Mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lý của lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng trồng tại Núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp ................................................................................................... 5050 4.3.5. Xây dựng bảng tra các tính chất vật lý của lớp đất mặt theo độ chặt lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng nghiên cứu ..................... 5252 4.4. Một số đề xuất để góp phần hoàn thiện hướng nghiên cứu và ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn................................................ 5454 KẾT LUẬN , TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................... 5566 1. Kết luận................................................................................................... 56 2. Tồn tại ..................................................................................................... 57 3. Khuyến nghị ........................................................................................... 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Ký hiệu Nội dung OTC Ô tiêu chuẩn Hvn Chiều cao vút ngọn (m) Hdc Chiều cao dưới cành (m) D1.3 Đường kính tại vị trí 1.3m (cm) Dt Đường kính tán (m) TC Độ tàn che CP Độ che phủ (%) TK Thảm khô TT Thảm tươi ODB Ô dạng bản Htb Chiều cao trung bình (m) D Dung trọng (g/cm3) D Tỷ trọng (g/cm3) X Độ xốp (%)
ii DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Một số chỉ tiêu Khí hậu - Thuỷ văn khu vực Xuân Mai (1996-2007) 26 4.1 Đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng nghiên cứu 29 4.2 Đặc điểm của lớp cây bụi, thảm tươi dưới các trạng thái rừng 35 4.3 Đánh giá sự đồng nhất các tính chất vật lý lớp đất mặt dưới các 42 trạng thái rừng nghiên cứu 4.4 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng 45 trồng Keo lá tràm 4.5 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng 47 trồng Keo tai tượng 4.6 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng 49 trồng Thông mã vĩ 4.7 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng 5151 trồng tại Núi Luốt 4.8 Liên hệ giữa dung trọng, độ xốp với độ chặt lớp đất mặt dưới rừng 5252 tại địa điểm nghiên cứu 4.9 Bảng tra dung trọng, tỷ trọng, độ xốp lớp đất mặt dưới các trạng 53 thái rừng nghiên cứu theo độ chặt lớp đất mặt
iii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1 Mật độ cây N (cây/ha) của các trạng thái rừng nghiên cứu 30 4.2 Đường kính D1.3 (cm) của các trạng thái rừng nghiên cứu 31 4.3 Đường kính tán Dt (cm) của các trạng thái rừng nghiên cứu 31 4.4 Liên hệ giữa đường kính (D1.3) với đường kính tán (Dt) dưới các 32 trạng thái rừng nghiên cứu 4.5 Chiều cao vút ngọn Hvn của các trạng thái rừng nghiên cứu 33 4.6 Liên hệ giữa đường kính (D1.3) với chiều cao vút ngọn (Hvn) dưới 33 các trạng thái rừng nghiên cứu 4.7 Độ tàn che, che phủ, thảm khô của các trạng thái rừng nghiên cứu 34 tại Núi Luốt 4.8 Số loài cây bụi, thảm tươi dưới các trạng thái rừng 35 4.9 Tỷ trọng đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tại Núi Luốt 37 4.10 Hệ số biến động tỷ trọng lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 38 nghiên cứu tại Núi Luốt 4.11 Dung trọng đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tại Núi Luốt 38 4.12 Hệ số biến động dung trọng lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 39 nghiên cứu tại Núi Luốt 4.13 Độ xốp đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tại Núi Luốt 4040 4.14 Hệ số biến động độ xốp lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 4040 nghiên cứu tại Núi Luốt 4.15 Độ chặt đất dưới các trạng thái rừng nghiên cứu tại Núi Luốt 4141 4.16 Hệ số biến động độ chặt lớp đất mặt dưới các trạng thái rừng 42 nghiên cứu tại Núi Luốt
iv TT Tên hình Trang 4.17 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng Keo lá tràm 4444 4.18 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng Keo lá tràm 4444 4.19 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng Keo lá tràm 45 4.20 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng Keo tai tượng 46 4.21 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng Keo tai tượng 46 4.22 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng Keo tai tượng 47 4.23 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng Thông mã vĩ 48 4.24 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng Thông mã vĩ 48 4.25 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng Thông mã vĩ 49 4.26 Liên hệ giữa dung trọng với độ chặt dưới rừng tại Núi Luốt 5050 4.27 Liên hệ giữa tỷ trọng với độ chặt dưới rừng tại Núi Luốt 5050 4.28 Liên hệ giữa độ xốp với độ chặt dưới rừng tại Núi Luốt 5151
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Từ lâu, mối quan hệ giữa cây rừng và đất luôn là chủ đề quan tâm của các nhà lâm học. Trong lâm nghiệp, đất là một trong những nhân tố sinh thái quan trọng quyết định đến sự thành bại của công tác trồng rừng. Đất và cây luôn có mối quan hệ chặt chẽ, khăng khít, tính chất của đất ảnh hưởng đến tính chất của cây và ngược lại cây trong quá trình sinh trưởng sẽ làm thay đổi những tính chất của đất. Một loại đất có thể thích hợp với nhiều loại cây nhưng không phải là tất cả. Một loài cây trồng có thể sinh trưởng, phát triển tốt trên đất này nhưng trồng trên đất khác có thể không đạt hiệu quả như mong muốn. Bởi vậy, việc tìm hiểu các tính chất vật lý (dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, tính trương co, tính dính, tính dẻo, tính cản) và hóa học (hàm lượng các nguyên tố trong đất) của từng vùng mang ý nghĩa to lớn nó làm cơ sở cho công tác chỉ đạo sản xuất và chọn loại cây trồng thích hợp, nhất là trong công cuộc phủ xanh đất trống, đồi núi trọc của nước ta hiện nay. Khác với các tính chất hóa học có thể thay đổi khá lớn khi có tác động của con người như bón phân, các tính chất vật lý của đất hầu như không thể thay đổi được dưới tác động của con người. Chính vì vậy, có thể xem các tính chất vật lý đất là những tính chất mang tính bản chất của đất. Chúng quyế t đinh ̣ nhiề u đế n đô ̣ phì nhiêu của đấ t, khả năng tiế p nhâ ̣n, lưu giữ các chấ t dinh dưỡng đấ t, cũng như điề u kiê ̣n môi trường cho viê ̣c sử du ̣ng chấ t dinh dưỡng của cây. Các tính chấ t hóa ho ̣c đấ t cũng phu ̣ thuô ̣c lớn vào các tiń h chất vâ ̣t lý, cơ lý đấ t. Mặc dù các tính chất này ít chịu tác động bên ngoài, tuy nhiên, theo thời gian, chúng vẫn có những thay đổi đáng kể, nhất là khi có các hoạt động canh tác lâu dài của con người. Canh tác hợp lý sẽ giúp đất ngày càng thuần thục, ổn định và nâng cao độ phì đất, duy trì và tăng cao năng suất, chất lượng các sản phẩm nông lâm
2 nghiệp. Ngược lại, canh tác không hợp lý trong thời gian tương đối dài cũng dẫn đến những thay đổi, chủ yếu là theo chiều hướng bất lợi cho sử dụng đất, của các tính chất vật lý đất như hiện tượng đất bị chai cứng. Độ cứng của đất thay đổi sẽ ảnh hưởng tới khả năng canh tác của đất. Sự khác biệt này sẽ được thể hiện khác nhau đối với mỗi loài cây, mỗi độ tuổi và trong những điều kiện lập địa khác nhau. Đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này nhưng đa phần những nghiên cứu đó mất nhiều thời gian, tốn nhiều công sức, tiền bạc, yêu cầu người thực hiện phải có trình độ cao do vậy việc thực hiện chỉ diễn ra trong quy mô nhỏ và người thực hiện cũng hạn chế trong khi thực tiễn đòi hỏi xác định nhanh, chính xác tính chất của các loại đất với chi phí không cao, không đòi hỏi nhiều công sức cũng như yêu cầu về người thực hiện không quá khắt khe. Trước thực tế đó, với sự định hướng củ thầy giáo hướng dẫn TS. Phùng Văn Khoa tôi đã quyết định lựa chọn và thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu mối liên hệ giữa độ chặt và một số tính chất vật lí của đất dưới tán 3 loại rừng: Thông Mã vĩ (Pinus massoniana Lamb), Keo tai tượng (Acacia mangium Wild), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn) tại Núi Luốt, trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội”. Đây là hướng nghiên cứu mới dựa vào mối liên hệ giữa độ chặt với một số tính chất vật lí của đất từ đó có thể thực hiện thao tác đơn giản với dụng cụ đo Daiki push - cone tiện dụng chính xác lại không yêu cầu khắt khe về người sử dụng để xác định được độ chặt của đất từ đó tính ra được các chỉ tiêu vật lí cơ bản của đất. Hướng nghiên cứu này không những mang tính khoa học mà còn góp phần xác định nhanh tính chất của đất, tiết kiệm thời gian, công sức đáp ứng yêu cầu thực tế.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Đất là bộ phận quan trọng của hệ sinh thái rừng, là tấm gương phản ánh các hoạt động sống của rừng như trao đổi chất, tích lũy, chuyển hóa năng lượng, sinh trưởng, phát triển, tái sinh rừng. Việc nghiên cứu đất rừng luôn được đặt nằm trong mối quan hệ: ảnh hưởng của đất tới quần xã thực vật rừng và ảnh hưởng ngược lại của quần xã thực vật đối với đất. Đây là lĩnh vực nghiên cứu thu hút được nhiều nhà khoa học. Vì vậy, những nghiên cứu này được thực hiện ở gần như tất cả các nước, các vùng có kinh doanh rừng. 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Tình hình nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai trên thế giới Đánh giá đất đai đóng góp vai trò cực kỳ quan trọng trong việc xác định độ phì nhiêu của đất và là cơ sở cho việc đề xuất cây trồng cũng như các giải pháp duy trì và bảo vệ độ phì của đất. Đánh giá đất đai như một khoa học đã được hình thành hàng trăm năm, hiện nay tồn tại nhiều quan điểm với nhiều phương pháp đánh giá đất khác nhau. Vào những thập niên 60, ở Liên Xô và các nước Đông Âu việc đánh giá phân hạng đất đai được thực hiện qua ba bước: 1. So sánh các hệ thổ nhưỡng theo tính chất tự nhiên (đánh giá lớp phủ thổ nhưỡng). 2. Đánh giá khả năng sản xuất của đất đai. 3. Đánh giá kinh tế đất (chủ yếu là đánh giá khả năng sản xuất hiện tại của đất) Phương pháp này mới chỉ thuần túy quan tâm tới khía cạnh tự nhiên của đất đai mà chưa xem xét đầy đủ khía cạnh kinh tế, xã hội của việc sử dụng đất đai.
4 Ở Hoa Kỳ đánh giá phân hạng đất đai được ứng dụng rộng rãi theo hai phương pháp: 1. Phương pháp tổng hợp: lấy năng suất cây trồng trong nhiều năm làm tiêu chuẩn và chú ý đi vào phân hạng đất đai cho từng loại cây trồng chính. 2. Phương pháp yếu tố: bằng cách thống kê các yếu tố tự nhiên và kinh tế để so sánh, lấy lợi nhận tối đa là 100 điểm để làm mốc so sánh với các đất khác. Ở Ấn Độ và các vùng nhiệt đới ẩm châu Phi thường áp dụng phương pháp biến thiên biểu thị mối quan hệ của các yếu tố dưới dạng các phương trình toán học. Kết quả phân hạng đất cũng được thể hiện dưới dạng phần trăm hay cho điểm. Thấy rõ vai trò quan trọng của phân hạng đánh giá đất đai làm cơ sở cho quy hoạch sử dụng đất, tổ chức Nông - Lương Liên hiệp quốc (FAO) đã tập hợp trí tuệ của các nhà khoa học đất và chuyên gia đầu ngành về nông nghiệp của FAO và Hà Lan để tổng hợp nên kinh nghiệm của nhiều nước xây dựng nên tài liệu “Đề cương đánh giá đất đai“ (FAO - 1976). Tài liệu này được các nước trên thế giới quan tâm, thử nghiệm và vân dụng vào công tác đánh giá đất đai ở nước mình và đều chấp nhận là phương tiện tốt nhất để đánh giá đất. Đến năm 1983 đề cương này được bổ sung, chỉnh sửa cùng với hàng loạt các tài liệu hướng dẫn đánh giá đất chi tiết hơn cho các vùng sản xuất khác nhau như: - Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp nhờ mưa (Land Evaluation for Rainfed Agriculture - FAO, 1983). - Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp có tưới (Land Evaluation for Irrigated Agriculture - FAO, 1980). - Đánh giá đất đai cho trồng trọt có quảng canh (Land Evaluation for Extensive grazing - FAO, 1990).
5 - Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác cho quy hoạch sử dụng đất (Land evaluation and farming system analysis for land use planning - FAO, 1992). Các phương pháp đánh giá đất của FAO dựa trên cơ sở phân loại đất thích hợp (Land suitability Classification). Cơ sở của phương pháp này là dựa trên sự so sánh giữa yêu cầu sử dụng đất với chất lượng của đất, gắn với phân tích các khía cạnh kinh tế xã hội, môi trường để lựa chọn phương pháp phân tích tối ưu. Các phương pháp đánh giá đất đai đã được FAO đề cập khá đầy đủ và được ứng dụng rộng khắp các quốc gia trên thế giới, đây chính là cơ sở để đưa ra các quyết định cho việc quản lý và sử dụng hợp lý tài nguyên đất đai, một dạng tài nguyên mà tự nhiên không thể tái tạo được. 1.1.2. Nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính của đất và sinh trưởng cây trồng Độ phì của đất đóng vai trò cực kỳ quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và năng suất cây trồng, ngược lại các loài cây khác nhau cũng ảnh hưởng khác nhau tới tính chất của đất. Trên thế giới, nhiều tác giả đã tập trung vào nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc tính của đất và sinh trưởng của cây trồng. Nhiều quan điểm cho rằng đối với vùng ôn đới phản ứng của đất (pH), hàm lượng CaCO3 và các chất bazơ khác, thành phần cấp hạt và điện thế oxy hóa khử của đất là những yếu tố quan trọng nhất. Có nghĩa là yếu tố hóa học quan trọng hơn yếu tố vật lý. Còn ở vùng nhiệt đới các nghiên cứu lại cho rằng các yếu tố như: khả năng giữ nước, độ dày của tầng đất, độ thông khí của đất là những yếu tố giữa vai trò chủ đạo, hay yếu tố vật lý quan trọng hơn yếu tố hóa học (Chakraborty.R.N và Chakraborty (1989), Ohhta (1993), Marquez.O, Torr.A và Franco.W (1993)).
6 Vấn đề nghiên cứu về vật rơi rụng và sự hình thành thảm mục, mùn cũng đã được nhiều tác giả quan tâm, nghiên cứu. Một số nghiên cứu đã cho rằng, nguồn chất hữu cơ chính trong đất rừng là từ các rễ thực vật chết cung cấp, nhất là vùng đồng cỏ thì rõ rệt. Như vậy, lượng rơi rụng từ rễ cây cũng rất lớn và không phải lúc nào cũng bổ sung cho phần trên lớp đất mặt. Vai trò của hệ thống rễ cây rừng trong việc hình thành chất hữu cơ của đất ít hơn so với lượng rễ cây chết hàng năm của thực vật thân cỏ. Nhưng nó vẫn được tồn tại không chỉ bằng lượng rễ cây mà còn bằng sự ảnh hưởng của nhiều mặt của hệ thống rễ đến đất khi còn sống cũng như khi đã chết. Theo nghiên cứu của viện sỹ Mê-lê-khốp (1982), thì trữ lượng thảm mục cao thường xuất hiện ở các quần xã thực vật rừng vùng phía bắc hoặc trên núi cao ở các khu rừng hỗn giao (nơi có đến 100 tấn/ha và có nơi chỉ đạt 20 tấn/ha). Một vài tác giả đã nghiên cứu quan hệ giữa các tính chất vật lý, hóa học của đất với hàm lượng chất hữu cơ, mùn trong đất và đã rút ra nhận xét: nhiệt độ đất, độ ẩm, tỷ trọng, độ xốp và độ phì của đất phụ thuộc chặt chẽ vào đặc điểm cấu trúc lớp thảm thực vật, khối lượng vật chất hữu cơ tích lũy được trên mặt đất và cường độ phân giải thảm mục. Khi nghiên cứu về đặc điểm phân giải chất hữu cơ ở rừng nhiệt đới, Baur (1960), David/Richas đã khẳng định rất chính xác rằng, chất hữu cơ ở các mô sống của rừng chiếm từ 80 - 90% tổng lượng chất hữu cơ, còn lại 10 - 20% chất hữu cơ tồn tại ở vật rơi rụng và ở trong đất, khi lớp phủ thực vật mất đi, đồng thời với điều kiện nhiệt ẩm cao ở vùng nhiệt đới làm cho vật rơi rụng bị phân giải nhanh chóng thì đất rừng sẽ bị thoái hóa mạnh và không thể phục hồi lại được. Vì vậy, có thể nói “Rừng nhiệt đới nuôi đất”. Vấn đề ảnh hưởng của cây mọc nhanh và trồng thuần loài đến đất rừng nhiệt đới đang là chủ đề được nhiều người chú ý. Trong những năm gần đây,
7 do nhu cầu cao về gỗ giấy, gỗ củi các loài cây mọc nhanh như Bạch đàn, Lõi thọ, Thông ... đã được gây trồng trên những diện tích lớn ở các nước nhiệt đới. Việc thay thế các rừng rậm nhiệt đới bằng rừng trồng thuần loài, mọc nhanh với chu kỳ khai thác ngắn đã gây ra những lo ngại về sự thoái hóa đất và giảm năng suất ở các luân kỳ sau. Đây là vấn đề lâm học có ý nghĩa lớn trong lâm nghiệp nhưng đến nay còn ít được nghiên cứu. Một số nghiên cứu đã xác nhận rằng, các cây gỗ mọc nhanh tiêu thụ một lượng dinh dưỡng rất lớn ở giai đoạn đầu và giảm dần ở các tuổi già hơn. Vì vậy việc trồng cây mọc nhanh với chu kỳ khai thác ngắn ở nhiệt đới sẽ làm cho đất chóng kiệt quệ hơn so với các loài cây lá nhọn có chu kỳ dài (80 - 100 năm) ở ôn đới (Chijiok (1980), Ghosh (1978), Smith.C.T (1994)). Các nhà khoa học Ấn Độ Chandran.P, Dutt.D.R và Banejee.S.K (1988) đã nghiên cứu về đặc điểm đất đai dưới ba loại rừng trồng lá kim khác nhau: Cryptomelia Japonica, Pinus, Cupressos Torulosa và rừng lá rộng ở phía đông dãy Hymalaya cho thấy sự tích lũy thảm mục ở rừng lá kim là cao hơn so với rừng lá rộng. Đất ở các khu này đều chua và độ chua cao nhất ở tầng đất mặt dưới rừng thông Pinus phtula. Rừng Cryptomelia japonica có lượng canxi trao đổi lớn nhất. Nghiên cứu của Reynolds.B, Neals.C và Hornung.M (1988) đã xem xét đất ở hai trạng thái: đất được che phủ bởi trảng cỏ cây bụi và đất được che phủ bởi rừng lá kim ở khu vực đất dốc xứ Wales. Nghiên cứu đã xác nhận rằng việc trồng rừng lá kim làm cho nồng độ anion trong đất thay đổi từ 1.5 - 3 lần trong khi nồng độ H+ chỉ biến đổi rất ít. Phần lớn các nghiên cứu đều chỉ ra rằng, thực sự tồn tại mối quan hệ qua lại giữa thực vật và đất. Công trình nghiên cứu của Sain.SH, Rangas wamy.C.R (1988) đã đề cập đến mối quan hệ giữa sinh trưởng của cây rừng tự nhiên và rừng Phi lao với một số tính chất đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy
8 tính chất của đất liên quan trực tiếp đến lượng tăng trưởng hàng năm (tăng trưởng về chiều cao và đường kính). Tuy nhiên, mối quan hệ giữa tính chất đất và tăng trưởng chiều cao là chặt chẽ hơn so với tăng trưởng đường kính. Trong những năm gần đây Trung tâm Lâm nghiệp Quốc tế (CIFOR) đã tiến hành nghiên cứu về quản lý lập địa và sản lượng rừng cho rừng trồng ở các nước nhiệt đới. CIFOR đã tiến hành nghiên cứu trên các đối tượng là Bạch đàn, Thông, Keo trồng thuần loài trên các lập địa khác nhau ở các nước Brazil, Nam Phi, Trung Quốc. Kết quả nghiên cứu cho thấy các biện pháp xử lý lập địa khác nhau và các loài cây trồng khác nhau đã có ảnh hưởng khác nhau đến độ phì nhiêu của đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu trình dinh dưỡng khoáng. Tuy nhiên, trong cùng một loại rừng thì các nghiên cứu trên chưa đề cập đến vai trò của cấu trúc rừng đối với tính chất đất. 1.2. Nghiên cứu ở Việt Nam 1.2.1 Những nghiên cứu về đánh giá phân hạng đất đai Từ những năm 1980 trở lại đây đã có một số công trình nghiên cứu đặt nền móng cho việc nghiên cứu và đánh giá đất. - “Đánh giá phân hạng đất đai khái quát toàn quốc” của Tôn Thất Chiểu và các cộng sự được thực hiện năm 1984 ở tỉ lệ bản đồ 1/500000. Phương pháp đánh giá ở đây là dựa vào nguyên tắc phân loại khả năng đất đai (Land Capabiliti Classification) của bộ nông nghiệp Hoa Kỳ. Chỉ tiêu sử dụng là đặc điểm thổ nhưỡng và địa hình nhằm mục đích sử dụng đất đai tổng hợp, gồm 7 nhóm đất đai được phân lập cho sản xuất nông nghiệp - lâm nghiệp và mục đích khác. - Đỗ Đình Sâm (1990) trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm sinh khí hậu ở Việt Nam, đặc biệt chế độ khô hạn mùa khô cùng mức độ thoát nước để xác định các nhóm lập địa ở Việt Nam. Mức độ khô hạn được chia làm 4 cấp: rất
9 khô, khô, ẩm, và ẩm thường xuyên dựa trên chế độ nhiệt ẩm, đai cao so với mặt biển, đặc điểm đất địa hình. - Đánh giá tiềm năng sử dụng đất lâm nghiệp ở từng vùng sinh thái và trong toàn quốc của Đỗ Đình Sâm và các cộng sự là phương pháp ứng dụng phần mềm GIS trên máy tính để xây dựng các bản đồ đánh giá tiềm năng sử dụng đất trong lâm nghiệp. Phương pháp này cho phép lợi dụng các thông tin sẵn có và có ý nghĩa mang tính chiến lược và dự báo. - Năm 1996 Trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng thuộc Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã tiến hành điều tra khảo sát vùng dự án Việt Đức (KfW1) tại Bắc Giang và Lạng Sơn và đề xuất phương pháp ứng dụng điều tra lập địa phục vụ trồng rừng. Phương pháp này đã được sử dụng và được đánh giá có hiệu quả tại các dự án trồng rừng quốc tế ở Việt Nam. Các yếu tố chủ đạo được xác định là: loại đất và đá mẹ, độ dốc, độ dày tầng đất, thực bì chỉ thị để phân chia lập địa. - Từ năm 1998 - 2000 trong khuôn khổ đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu những vấn đề kỹ thuật lâm sinh nhằm thực hiện có hiệu quả dự án trồng mới 5 triệu ha rừng và hướng tới đóng cửa rừng tự nhiên” Ngô Đình Quế, Đỗ Đình Sâm và cộng sự đã nghiên cứu xác định tiêu chuẩn phân chia lập địa (vi mô) cho rừng trồng công nghiệp tại một số vùng sinh thái ở Việt Nam. Tác giả đã lựa chọn các yếu tố chủ đạo trong mỗi vùng cụ thể. Tuy nhiên việc ứng dụng phương pháp điều tra lập địa phụ thuộc vào điều kiện đặc thù của từng vùng, từng loài cây và yêu cầu của dự án. - Phân hạng đất cho các loại rừng trồng chủ yếu và ảnh hưởng của các loại rừng trồng tới các tính chất và độ phì của đất như rừng Bạch đàn (Đỗ Đình Sâm 1968, 1990, Hoàng Xuân Tý, 1975), rừng Thông nhựa (Ngô Đình Quế, 1987), rừng Thông ba lá (Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, 1983, 1990), rừng tre luồng (Nguyễn Ngọc Bình, Đàm Danh Liêm, 1975 - 1980), rừng Bồ
10 đề (Nguyễn Ngọc Bình 1968, Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh, 1980), rừng Hồi (Nguyễn Ngọc Bình, 1980). 1.2.2. Một số mối liên hệ giữa thực vật và đất Trong những thập kỷ gần đây, các công trình khoa học nghiên cứu về mối quan hệ giữa cây và đất được quan tâm. Những kết quả nghiên cứu ở các vùng khác nhau với các loài cây khác nhau thường không thống nhất. Vấn đề này cũng tương tự như các nước khác trên thế giới. Hoàng Xuân Tý (1973), Nguyễn Ngọc Bình (1981) đã khẳng định, có sự thoái hóa lý tính và chất hữu cơ ở tầng mặt nếu phá các rừng gỗ tự nhiên để trồng luồng. Đỗ Đình Sâm (1984) khi nghiên cứu về độ phì đất rừng và vấn đề thâm canh rừng trồng và cho rằng nơi đất còn rừng, độ phì đất được duy trì chủ yếu qua con đường sinh học. Các trạng thái rừng khác nhau, các biện pháp kỹ thuật tác động khác nhau cho thấy sự biến đổi về hóa tính đất không rõ nét. Kết quả nghiên cứu của Đỗ Đình Sâm (1985) đối với đất có độ phì tương đối, thành phần cơ giới nhẹ, độ dốc lớn như ở Qùy Châu thì sau 20 năm chặt trắng, độ phì giảm đi rõ rệt. Đối với đất có thành phần cơ giới nặng hơn, độ dốc lớn, phát triển trên phiến thạch sét ở Hương Sơn, qua một năm chặt cường độ 40% cho thấy độ phì giảm so với đối chứng 15%. Ngô Đình Quế (1991) nghiên cứu về đất rừng Thông ba lá (Pinus keysia) có tuổi từ 5 - 40 ở Lâm Đồng cho thấy mối quan hệ giữa chiều cao trội (Hdom) của Thông ba lá với một số yếu tố sinh thái của các lâm phần có tuổi từ 5 – 30 dưới dạng phương trình mũ : Hdom = 0.99659 x A0.859 x TB0.3218 x D0.5011 Trong đó: A: Tuổi của cây