LỜI CẢM ƠN
Nhằm đánh giá kết quả sau 4 năm rèn luyện và học tập tại trường Đại
học Lâm Nghiệp đồng thời gắn liền việc đào tạo với thực tiễn sản xuất, được
sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường cùng Khoa Lâm học và bộ môn Lâm
sinh, tôi đã thực hiện luận văn tốt nghiệp:
“Đặc điểm vật rơi rụng trên một số trạng thái rừng tự nhiên tại vùng
đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc”
Sau thời gian nghiên cứu và làm việc nghiêm túc, đến nay khóa luận đã
hoàn thành. Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn
sâu sắc tới thầy giáo Hà Quang Anh đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ tôi
trong quá trình thực hiện khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể
thầy giáo, cô giáo trong Khoa Lâm học đã nhiệt tình giảng dạy, quan tâm
trong suốt khóa học này.
Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè và đồng nghiệp gần
xa đặc biệt là trạm kiểm lâm xã Đại Đình đã giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập, thu thập số liệu để khóa luận có thể hoàn thành đúng thời gian
quy định.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kinh nghiệm bản thân và thời
gian còn hạn chế nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất
định. Tôi mong nhận được những ý kiến đóng góp và nhận xét của thầy cô và
các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày 12 tháng 05 năm 2011
Sinh viên
Trần Ngọc Quang
i
MỤC LỤC
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
24
3.1. Điều kiện tự nhiên 24
3.1.1. Vị trí địa lý 24

A1
Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, ∑G<10m
2
/ha,
∑G
D>40
<2m
2
/ha, trữ lượng <80m
3
III
A2
Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, bắt đầu phục hồi
∑G=10- 15 m
2
/ha, ∑G
D>40
<2m
2
/ha, trữ lượng 80-120 m
3
H
VN
Chiều cao vút ngọn của cây m
H
DC
Chiều cao dưới cành của cây m
D
T
Đường kính tán cây m

Bảng 4.20. Phương trình biểu thị tương quan giữa VRRvà St trên
các trạng thái rừng
58
DANH MỤC CÁC HÌNH
Stt Tên hình Trang
1 Hình 4.1: Mật độ cây/ha tại các ô tiêu chuẩn 33
2 Hình 4.2: Biểu đồ so sánh đường kính D1.3 tại các ô tiêu chuẩn 34
3 Hình 4.3: Biểu đồ so sánh chiều cao Hvn và Hdc tại các ô tiêu chuẩn 35
4 Hình 4.4: Biểu đồ so sánh khối lượng VRR tại các ôtc 39
5 Hình 4.5: Phân bố độ dày VRR trạng thái IIB 41
6 Hình 4.6: Phân bố độ dày VRR trạng thái IIIA1 41
iv
7 Hình 4.7: Phân bố độ dày VRR trạng thái IIIA2 41
8 Hình 4.8: Biểu đồ so sánh lượng vật rơi rụng là lá/ha tại các ôtc 47
9 Hình 4.9: Biểu đồ so sánh lượng vật rơi rụng là cành/ha tại các ôtc 48
10
Hình 4.10: Biểu đồ so sánh thành phần và khối lượng VRR trên các
ôtc
49
11
Hình 4.11: Biểu đồ so sánh tốc độ phân hủy thành phần VRR tại các
ôtc
51
12 Hình 4.12: Quan hệ giữa lượng vật rơi rụng với diện tích tán 54
v
ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là một bộ phận quan trọng của sinh quyển trên hành tinh chúng
ta. Nó là một hệ sinh thái có cấu trúc phức tạp nhất so với tất cả các hệ sinh
thái khác. Sự hình thành và phát triển của hệ sinh thái rừng là yếu tố sinh tồn
cho mọi sinh vật trên trái đất trong đó có con người. Đặc biệt hệ sinh thái

của rừng nhằm phát huy cao hơn nữa khả năng lợi dụng của rừng mà không
ảnh hưởng tới chi phí của người dân trồng và thâm canh rừng.
Xuất phát từ các vấn đề trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đặc điểm
vật rơi rụng trên một số trạng thái rừng tự nhiên tại vùng đệm Vườn Quốc
gia Tam Đảo, Vĩnh Phúc” để bước đầu có những đánh giá khái quát về
lượng vật rơi rụng của khu vực nghiên cứu, dự đoán được lượng vật rơi rụng
hàng năm của rừng. Từ đó làm cơ sở đề xuất các biện pháp nhằm quản lý và
bảo vệ lượng rơi rụng nâng cao năng suất đất rừng.
2
PHẦN I
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Trong chuỗi tuần hoàn vật chất của hệ sinh thái rừng vật rơi rụng là
một mắt xích quan trọng đóng vai trò trong quá trình lưu động vật chất. Nó có
tác dụng duy trì và nâng cao độ phì cho đất rừng. Ngoài ra tác tác dụng trong
chống xói mòn và làm giảm dòng chảy mặt của vật rơi rụng cũng được các
nhà khí tượng và thủy văn rừng quan tâm và nghiên cứu.
1.1. Trên thế giới
Trên thế giới các nghiên cứu về vật rơi rụng đã được nhiều học giả
quan tâm. Có thể thấy những bước đầu tiên nghiên cứu về vật rơi rụng là của
học giả E. Ebermayer (Đức), 1976 [17], về “Sản lượng vật rơi rụng dưới tán
rừng và thành phần hóa học của chúng”. Đã đưa ra những kết luận bước đầu
của sự ảnh hưởng của tổ thành rừng đến sản lượng của vật rơi rụng và tầm
quan trọng trong tuần hoàn dinh dưỡng của vật rơi rụng.
Sau nghiên cứu này đã có rất nhiều các học giả khác tiếp tục nghiên
cứu và đi sâu hơn nữa về vật rơi rụng. Điển hình như nghiên cứu của Bray
(1964) [11] về lượng vật rơi rụng của nhiều đối tượng loại rừng khác nhau
như rừng ôn đới, nhiệt đới…Tuy nhiên những nghiên cứu này chỉ là những
đánh giá bước đầu về lượng vật rơi rụng.
Nghiên cứu của Volni thời kỳ sau đó từ (1977- 1985) [18] đã nghiên
cứu về ảnh hưởng của vật rơi rụng tới dòng chảy và xói mòn đất. Bằng cách

t: Thời gian phân hủy, tính bằng năm
k: Hệ số phân hủy
Để so sánh tương quan giữa tỷ lệ phân hủy và thời gian phân hủy, qua
phân tích hồi quy được kết quả như sau: Vật rơi rụng của loại thực bì khác
nhau và phương pháp xử lý khác nhau thì tỷ lệ phân hủy và thời gian cần thiết
cho quá trình phân hủy của phương pháp khung lưới lớn hơn phương pháp túi
lưới.
4
Nghiên cứu của Rodin (1967) về vai trò của quần xã thực vật rừng
trong tuần hoàn vật chất ở hệ sinh thái rừng, trong đó có đề cập đến vật rơi
rụng như là một mắt xích của chu trình này. Và để đánh giá tốc độ phân hủy,
Rodin đã sử dụng hệ số phân giải thảm mục K (K là tỷ số giữa lượng thảm
mục tồn dư trung bình trên mặt đất với lượng thảm mục rơi hằng năm). Khi
áp dụng hệ số K để đánh giá tốc độ phân giải vật rơi rụng ở những vùng điển
hình, Rodin đã đưa ra kết luận: tốc độ phân giải chất hữu cơ trong rừng đặc
trưng cho các vùng sinh thái.
Nghiên cứu của Chijok (1980) cũng cho thấy: Các loại cây khác nhau
thì hàm lượng dinh dưỡng hoàn trả cho đất cũng khác nhau. Nghiên cứu được
tiến hành dưới nhiều loại rừng khác nhau. Ví dụ như rừng Bạch đàn trắng
lượng Nitơ hoàn trả là 1,03÷ 1,71. Rừng Thông nhựa là 0,91÷ 1,31…
Theo viện sĩ Mêlêkhốp (1982) [4] khi nghiên cứu trữ lượng thảm mục
đã đưa ra kết luận: Trữ lượng thảm mục cao thường xuất hiện ở các quần xã
thực vật rừng vùng núi phía Bắc, rừng trên núi cao hay ở các khu rừng hỗn
giao. Trữ lượng này thường giao động từ 20 ÷ 100 tấn/ha/năm.
Nghiên cứu về lượng bốc hơi nước của lượng nước bị hút giữ lại của
lớp thảm thực vật rơi rụng có Black và Kellihe (1989) [19] cho thấy rõ lượng
bốc hơi nước của nước bị hút giữ lại trong lớp thảm mục khác nhau, chiếm
khoảng 3 ÷ 21% tổng lượng bốc hơi bề mặt đất.
Nghiên cứu của Tietema và cộng sự (1992) cho thấy tốc độ Nitrate
hóa và tốc độ khoáng hóa của thảm mục tăng lên tùy thuộc vào hàm lượng

hàm lượng dinh dưỡng khoáng chứa trong nó cũng khác nhau, tốc độ phân
giải cũng khác nhau và tất cả đặc điểm này đặc trưng cho từng vùng sinh thái
nhất định.
1.2. Ở Việt Nam
6
Nghiên cứu về lượng vật rơi rụng còn khá mới mẻ và thường được gắn
liền với các nghiên cứu về cấu trúc, tái sinh rừng, đất rừng thủy văn rừng.
Đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý trong luận án phó
tiến sĩ của mình về điều kiện đất trồng rừng Bồ đề làm nguyên liệu giấy sợi và
ảnh hưởng của rừng trồng Bồ đề thuần loài đến độ phì của đất. Trong nghiên
cứu này ông đã xem vật rơi rụng như là một nhân tố quan trọng và không thể
thiếu khi đánh giá ảnh hưởng của thực vật đối với đất. Đối tượng nghiên cứu
là rừng trồng Bồ đề thuần loài song nghiên cứu cũng đưa ra những dẫn liệu so
sánh với một số loại rừng khác như rừng Mỡ, Lim xanh, rừng gỗ thứ sinh…
Theo Hoàng Xuân Tý, lượng thảm mục hàng năm và tốc độ phân giải của
chúng là những chỉ số quan trọng của tuần hoàn dinh dưỡng khoáng trong hệ
sinh thái rừng, từ đó có ảnh hưởng trực tiếp đến độ phì đất.Vì vậy ông đã tiến
hành xác định lượng vật rơi rụng hàng năm của rừng, tốc độ phân giải lượng
vật rơi rụng trên một số trạng thái rừng khác nhau [9].
Khi nghiên cứu về rừng phòng hộ đầu nguồn liên quan đến thủy văn
rừng tác giả Võ Đại Hải (1997) [13] đã kết luận: Lớp thảm mục (vật rơi rụng)
trong rừng có vai trò lớn trong việc bảo vệ đất, điều tiết nguồn nước, và chống
xói mòn do nước. Dưới tán rừng lớp thảm mục che phủ kín mặt đất ngăn
không cho hạt mưa rơi trực tiếp vào đất hút và giữ lại một phần nước đồng
thời là chướng ngại làm giảm tốc độ dòng chảy mặt của trận mưa.
Trong luận văn thạc sĩ của Phạm Văn Điển (1998) [10], khi nghiên
cứu về thủy văn rừng có viết: Lượng vật rơi rụng phân bố tương đối đồng
đều trên mặt đất của các ô thí nghiệm nên chỉ cần dùng 5 ô dạng bản (1 m x
1 m), 4 ô ở bốn góc và một ô ở giữa để điều tra khối lượng vật rơi rụng.
7

2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được đặc điểm vật rơi rụng và động thái biến đổi của nó tại
khu vực nghiên cứu.
- Tạo tiền đề cho các nghiên cứu về vật rơi rụng tại khu vực nghiên
cứu.
- Làm cơ sở xây dựng các biện pháp bảo vệ vật rơi rụng trên khu vực
nghiên cứu.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là một số trạng thái rừng tự nhiên, cụ
thể là ba trạng thái II
B
, III
A1
, III
A2
trong khu vực nghiên cứu.
2.3. Giới hạn nghiên cứu
- Về khu vực nghiên cứu: Khu vực Tây Thiên xã Đại Đình của Vườn
quốc gia Tam Đảo- Vĩnh Phúc.
- Về nội dung: Nghiên cứu lượng vật rơi rụng, độ dày, khả năng phân
giải, khả năng giữ nước của vật rơi rụng dưới tán rừng.
2.4. Nội dung nghiên cứu
Với mục tiêu và phạm vi nghiên cứu như trên nội dung nghiên cứu của
đề tài bao gồm:
2.4.1. Một số đặc điểm của lâm phần điều tra
2.4.2. Một số đặc điểm của vật rơi rụng
2.4.2.1. Xác định khối lượng vật rơi rụng hiện có.
2.4.2.2. Phân bố vật rơi rụng theo độ dày.
2.4.2.3. Khả năng hút nước của vật rơi rụng.
2.4.3.1. Khả năng hút nước tự nhiên.

đưa ra các biện pháp bảo vệ lượng rơi rụng góp phần bảo vệ rừng và đất rừng.
Tổng quan quá trình nghiên cứu được trình bày qua sơ đồ sau:
10
Điều tra khảo sát
Bố trí thí nghiệm
Trạng thái II
B
Trạng thái III
A2
Trạng thái III
A1
Thu thập số liệu
Đặc điểm trạng thái rừng
Động thái vrr
Đặc điểm vật rơi rụng
Vrr hiện cóĐặc
điểm
tầng
cây cao
Đặc
điểm
cây bụi
thảm
tươi
Độ tàn
che
trạng
thái
rừng
Khối

, 2 ô tiêu chuẩn cho
rừng III
A1
và 2 ô tiêu chuẩn cho rừng III
A2
. Trong mỗi nhóm các ô được bố
trí như sau:
Chọn vị trí đại diện cho từng trạng thái, đặc trưng cho các kiểu rừng về
mật độ, đường kính, chiều cao, độ tàn che theo quy luật phân loại trạng thái
rừng của Loetschau áp dụng cho rừng tự nhiên lá rộng thường xanh.
2.5.2.2.2. Điều tra tình hình sinh trưởng của trạng thái rừng tại khu vực
nghiên cứu:
Lập ô tiêu chuẩn 1000 m
2
xác định các chỉ tiêu về vị trí, độ cao, hướng
dốc, độ dốc.
1. Điều tra các chỉ tiêu về sinh trưởng sau:
+ Đường kính thân cây (D
1.3
): Đo ở vị trí 1.3 m với những cây có
đường kính lớn hơn 6 cm bằng thước kẹp kính theo hai chiều Đông - Tây và
Nam - Bắc với độ chính xác đến cm và tính trị số trung bình.
+ Đường kính tán cây (D
T
): Quan sát hình chiếu đứng của tán cây lên
bề mặt đất rừng sau đó dùng thước dây đo tán cây theo hai hướng Đông - Tây
và Nam - Bắc và tính trị số trung bình.
+ Chiều cao (H
vn
): Chiều cao vút ngọn của cây rừng được đo bằng

). Các ô dạng bản được
bố trí như sau:

Trên ô dạng bản đã lập tiến hành điều tra cây bụi thảm tươi, cây bụi
thảm tươi được điều tra cụ thể từng loài cây một và tính tỷ số bình quân chiều
cao vút ngọn và độ che phủ (%) trung bình của ô đó. Điều tra chất lượng các
loài cây chủ yếu và xác định độ tàn che trên ô dạng bản và ô tiêu chuẩn. Kết
quả điều tra được ghi vào mẫu biểu 02:
5m

40 m
25 m
5m
13
Mẫu biểu 02: Kết quả điều tra cây bụi thảm tươi của ô tiêu chuẩn
STT ôdb Tên loài chủ yếu
Độ che
phủ TB
(%)
Htb
(m)
Tình hình sinh
trưởng
T
TB X
kho” nhằm có những đánh giá về khả năng cung cấp nguyên liệu đầu vào cho
chu trình tuần hoàn dinh dưỡng khoáng trong hệ sinh thái rừng.
14
Bố trí thí nghiệm
Muốn xác định khối lượng vật rơi rụng hiện có ta dùng vòng tròn bằng
sắt đường kính của vòng: 26 cm (diện tích thí nghiệm S= 0,05 m
2
). Đặt vòng
sát mặt đất và tiến hành thu toàn bộ vật rơi rụng trong vòng sắt.
Vật rơi rụng thu được đưa về phòng thí nghiệm sấy ở nhiệt độ = 60
0
c
đến trọng lượng không đổi, cân và tính ra được lượng tồn đọng trên mặt đất.
Trên mỗi trạng thái rừng bố trí 20 điểm thí nghiệm và phân bố đều trên
các ô tiêu chuẩn. Kết quả thu được ghi vào mẫu biểu 04:
Mẫu biểu 04: Biểu điều tra lượng vật rơi rụng hiện có
Trạng
thái rừng
Stt ôtc
Stt điểm thí
nghiệm
Khối lượng vrr hiện có (gam)
II
B
ôtc 1
1
2

ôtc 2
III

trong 10 giờ, vớt ra để ráo nước và cân tiếp được khối lượng m (gam), tiến
hành ngâm nước tới khi cân thấy khối lượng không đổi thì lượng nước tối đa
của vật rơi rụng là m - m
ban đầu
(gam). Chỉ tiêu này được xác định chung cho
cành, lá, tạp chất của vật rơi rụng. Mỗi trạng thái rừng bố trí 20 mẫu thí nghiệm
để xác định độ ẩm tối đa cho vật rơi rụng.
4. Động thái vật rơi rụng
a. Biến động thành phần và khối lượng vật rơi rụng.
Bố trí các điểm thí nghiệm xác định biến động thành phần và khối
lượng vật rơi rụng.
Trên mỗi ô tiêu chuẩn đã lập cho từng trạng thái rừng mỗi ô tiêu chuẩn
bố trí 6 ô dạng bản, mỗi ô có diện tích là 1m
2
theo mạng lưới hình chữ nhật.
Các ô tiêu chuẩn được bố trí như sau:
25 m
40 m
1m
1m
16
Tại các điểm đã bố trí các ô dạng bản đặt một lưới làm bằng cước (diện
tích lưới = 1 m
2
, S
mắt lưới
= 1,2 x 1,2 mm) để thu vật rơi rụng. Lưới đặt cách mặt
đất 30 cm. Cứ sau 10 ngày tiến hành thu mẫu 1 lần. Thu thập vật rơi rụng
trong vòng một tháng.
Vật rơi rụng thu được sẽ đưa về phòng thí nghiệm phân loại lá, cành và

Mẫu biểu 06: Lượng vật rơi rụng phân hủy
Trạng
thái
Stt ô
tiêu
chuẩn
Stt
điểm
thí
nghiệm
M
0
(gam)
M
1
(gam)
M
2
(gam)
M
3
(gam)
M
pg
(gam)
T
TB
II
B
1

TB
: Tốc độ phân giải trung bình của vật rơi rụng trong thời gian thí
nghiệm.
2.5.2.2.4. Quan hệ giữa lượng vật rơi rụng với một số chỉ tiêu sinh
trưởng của lâm phần.
Căn cứ vào lượng vật rơi rụng hiện có với các chỉ tiêu sinh trưởng của
lâm phần. Tiến hành xây dựng mối quan hệ giữa lượng vật rơi rụng với một
số chỉ tiêu sinh trưởng của cây rừng ở 12 ô thứ cấp, mỗi ô có diện tích là 1 m
2
theo mạng lưới hình chữ nhật đã được bố trí ở thí nghiệm 2.5.2.2.3 - 5. Tiến
hành lựa chọn chỉ tiêu phù hợp để lập phương trình tương quan cho từng
18
trạng thái rừng làm căn cứ dự đoán lượng vật rơi rụng dưới tán rừng. Kết quả
ghi vào biểu 07:
Mẫu biểu 07: Biểu xác định các chỉ tiêu lập tương quan giữa khả năng tạo
vật rơi rụng của rừng và một số đại lượng sinh trưởng tầng cây cao
ÔTC ôdb
Các chỉ tiêu sinh trưởng
VRR
D
1.3
H
vn
D
Tán
2.5.2.2.5. Đề xuất một số giải pháp quản lý vật rơi rụng.
Trên cơ sở điều tra tầng cây cao và lượng vật rơi rụng từ đó đưa ra

trong đó
∑
∑
=
=






−=
k
i
k
i
i
j
n
xfi
xfiQx
1
2
1
2
.
.
- Hệ số biến động (S%):
% 100
S

11
211
R
nn
nnU
−
+
+=

2
2
)1(
.
22
212
R
nn
nnU
−
+
+=
Khi n
1
và n
2
đủ lớn (n
1
≥ 10, n
2
≥ 10). Như vậy việc kiểm tra giả thuyết