Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HOÀNG PHÚ ANH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ
THỰC VẬT ĐẾN TÍNH CHẤT LÍ - HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA
ĐẤT RỪNG TRỒNG TẠI HAI XÃ KHE MO VÀ VĂN HÁN
HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Ngọc Công Thái Nguyên, 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

i

Lời cảm ơn
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS.
Lê Ngọc Công - người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức
và kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành được luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo khoa

Tác giả luận văn Xác nhận
của Khoa Sinh - KTNN
Xác nhận
của ngƣời hƣớng dẫn khoa học

PGS.TSLê Ngọc Công Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

iii
MỤC
LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn i
Lời cam đoan ii
Mục lục iii

3.1. Đối tượng nghiên cứu 30
3.2 địa điểm nghiên cứu 30
3.3. Phương pháp nghiên cứu 30
3.3.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 30
3.3.2. Phương pháp phân tích mẫu 31
3.3.3. Phương pháp điều tra trong nhân dân 33
Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
4.1. Thành phần loài, dạng sống, cấu trúc các quần xã thực vật 34
4.1.1. Thành phần loài của các quần xã 34
4.1.2. Thành phần dạng sống tại các quần xã nghiên cứu 42
4.1.3 Đặc điểm cấu trúc các quần xã thực vật 44
4.2. Đặc điểm hình thái phẫu diện đất trong các quần xã thực vật 47
4.2.1. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Thông 40 tuổi 48
4.2.2. Phẫu diện đất đặc trưng ở rừng Keo 7 tuổi 48
4.2.3. Phẫu diện đất đặc trưng ở của rừng Mỡ 10 tuổi 48
4.3. Ảnh hưởng của quần xã rừng đến một số tính chất lý, hóa học của đất 49
4.3.1. Ảnh hưởng của quần xã rừng đến một số tính chất lý học của đất 49
4.3.2. Hiệu quả về môi trường đất dưới các quần xã rừng trồng ở KVNC 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu DANH MỤC

tổng số ở các quần xã nghiên cứu 59
Hình 4.7. Hàm lượng Mg
2+
tổng số ở các quần xã nghiên cứu 59



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái. Nó có ý nghĩa rất
lớn tới khả năng cung cấp nước, muối khoáng, chất dinh dưỡng cho cây. Do
đó nó có ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển của thảm thực vật.

Nhà nước ta đã hết sức chú trọng tới vấn đề bảo vệ, phục hồi rừng nói riêng
và thảm thực vật nói chung.
Xuất phát từ ý tưởng cho rằng cần có những nghiên cứu sâu hơn về tính
chất của đất để thấy được ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất rừng, nhằm
mục đích phục hồi lại hệ sinh thái rừng và sử dụng đất hợp lí trên quan điểm
sinh thái và phát triển bền vững, đồng thời đề xuất biện pháp cải tạo đất bị xói
mòn, bạc màu để nhanh chóng phủ nhanh đất trống, đồi trọc. Với lí do trên,
tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số quần xã thực vật đến
tính chất lí- hóa học cơ bản của đất rừng trồng tại hai xã Khe Mo và Văn
Hán huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được đặc điểm về thành phần loài, thành phần dạng sống,
cấu trúc tầng tán, độ che phủ của các quần xã thực vật nghiên cứu.
- Xác định được những tính chất vật lí, hóa học cơ bản của đất dưới các
quần xã thực vật nghiên cứu, trên cơ sở đó bước đầu đánh giá được tác dụng
bảo vệ đất, chống xói mòn và rửa trôi các chất dinh dưỡng trong đất, nâng cao
độ phì của từng kiểu quần xã thực vật.
3. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2013 đến năm 2014 tại hai
xã Khe Mo và Văn Hán (Đồng Hỷ, Thái Nguyên). Do điều kiện hạn chế về
thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số tính chất lí hóa
học cơ bản của đất trong mối quan hệ với một số quần xã thực vật chọn
nghiên cứu.
Các khu vực chọn nghiên cứu thuộc hai xã Khe Mo và Văn Hán đều có
những đặc điểm tương đối đồng nhất như: đá mẹ, địa hình, hướng phơi, sự tác
động của con người và động vật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

4
Thái Văn Trừng (1970), thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài thực
vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi, 289 họ [45].
Phan Kế Lộc (1998) điều tra phát hiện 20 loài cây có tannin thuộc họ Trinh
nữ (Mimosaceae) và giới thiệu 4 loài khác mọc ở Việt Nam có tannin [32].
Hoàng Chung (1980), khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam đã
công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ. Trong
công trình tổng kết các kết quả nghiên cứu đồng cỏ miền bắc Việt Nam,
Dương Hữu Thời (1981) đã công bố thành phần loài thuộc 5 vùng miền bắc
Việt Nam gồm 213 loài[11].
Nguyễn Tiến Bân (1983)[5], khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã
thống kê được 3210 loài, chiếm gần 1/2 số loài đã biết của toàn Đông Dương.
Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993), trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê số
loài hiện có của hệ thực vật là 10.500 loài [23].
Phan Nguyên Hồng (1991)[25], lập danh mục cùng với một số chỉ tiêu
khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài cây
ngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn.
Lê Mộng Chân (1994), điều tra tổ thành vùng núi cao Vườn quốc gia Ba
Vì đã phát hiện được 483 loài thuộc 323 chi, 136 họ thực vật bậc cao có mạch
trong đó gặp 7 loài được mô tả lần đầu tiên [9].
Trần Đình Đại (2001), căn cứ vào kết quả điều tra thực địa, mẫu vật lưu
giữ tại các phòng tiêu bản đã thống kê danh lục các loài thực vật tại vùng Tây
bắc bộ (Lai Châu, Lào Cai, Sơn La) gồm 226 họ, 1050 chi và 3074 loài thuộc
6 ngành thực vật bậc cao có mạch [19].
Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995), nghiên cứu thành phần loài, dạng
sống của sa van bụi vùng đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123
loài thuộc 47 họ khác nhau [16].
Nguyễn Nghĩa Thìn (1997), đã thống kê thành phần loài của Vườn quốc

sau nương rẫy ở Sơn La đã kết luận: mật độ cây giảm khi độ dốc tăng, mật độ
cây giảm từ chân lên đỉnh đồi, mức độ thoái hoá đất ảnh hưởng đến mật độ,
số lượng loài cây và tổ thành loài cây. Kết quả cho thấy ở tuổi 4 có 41 loài;
tuổi 10 có 56 loài; tuổi 14 có 53 loài [39].
Nguyễn Thế Hưng (2003), đã thống kê trong các trạng thái thảm thực
vật nghiên cứu ở huyện Hoành Bồ, Thị xã cẩm Phả (Quảng Ninh) có 324
loài thuộc 251 chi và 93 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch
[27].Phạm Ngọc Thường (2003), khi nghiên cứu đặc điểm quá trình tái
sinh tự nhiên sau nương rẫy ở Bắc Kạn kết luận: quá trình phục hồi sau
nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhóm nhân tố sinh thái như
nguồn giống, địa hình, thoái hoá đất, con người. Mật độ cây giảm dần
theo thời gian phục hồi của thảm thực vật cây gỗ, trên đất tốt nhiều nhất
11 - 25 loài, trên đất xấu 8 - 12 loài [27].
Lê Ngọc Công (2004) [15], nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã
thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên là 160 họ,
468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây
gỗ quý như: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến
Vũ Thị Liên (2005), khi nghiên cứu một số kiểu thảm thực vật ở Sơn La
đã thu được 452 loài thuộc 326 chi, 153 họ [31].
Thái Văn Thụy, Nguyễn Phúc Nguyên (2005), nghiên cứu về thảm thực
vật Vườn quốc gia Ba Vì đã xác định ở đây có 11 kiểu quần xã thực vật khác
nhau. Trong quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh, lá rộng thành phần chủ
yếu là cây gỗ dạng bụi cao từ 2 - 5m [44].
1.1.2. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

7
1.1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới về thành phần dạng sống
Dạng sống của thực vật là sự biểu hiện về hình thái cấu trúc cơ thể thực


8
những đặc điểm cơ bản của thực vật, nghĩa là dựa trên đặc điểm cấu tạo,
phương thức sống của thực vật, đó là kết quả tác động tổng hợp của các yếu
tố môi trường tạo nên. Thuộc về những đặc điểm này có hình dạng ngoài của
thực vật, đặc điểm qua đông, sinh sản Vì lẽ đó, trong nghiên cứu của mình,
tôi cũng chọn lựa cách phân chia dạng sống này của Raunkiaer. Xêrêbriacốp
(1964), đưa ra bảng phân loại dạng sống mang tính chất sinh thái học hơn của
Raunkiaer. Trong bảng phân loại này, ngoài những dấu hiệu hình thái sinh
thái, Xêrêbriacốp sử dụng c những dấu hiệu như ra quả nhiều lần hay một
lần trong cả đời của cá thể bao gồm: ngành, kiểu, lớp và lớp phụ.
Trong bảng phân loại này không bao gồm những cây thuỷ sinh. Trong đó
ông còn chia ra các đơn vị nhỏ hơn là nhóm, nhóm phụ, tổ và các dạng đặc thù.
Bàng phân loại dạng sống cây thuộc thảo đã được lập ra lần đầu tiên bởi
Canon (1911), sau đó hàng loạt bảng đã được đưa ra. Với cây thảo, đặc điểm
phần dưới đất đóng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạng sống, nó biểu
thị mức độ khắc nghiệt khác nhau của môi trường sống, là phần sống lâu năm
của cây. Vì thế việc sử dụng phần dưới đất để làm tiêu chuẩn phân chia dạng
sống sẽ giúp cho ta đánh giá đúng hơn kiểu thảm, những đặc điểm đặc trưng
của môi trường [12].
1.1.2.2. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống
Ở Việt Nam có một số công trình nghiên cứu về dạng sống như:Doãn
Ngọc Chất (1969), nghiên cứu dạng sống của một số loài thực vật thuộc họ
Hoà thảo.
Hoàng Chung (1980), thống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng
cỏ miền bắc Việt Nam, đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại
kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên [12].
Thái Văn Trừng (1978)[45], cũng áp dụng nguyên tắc của Raunkiaer khi
phân chia dạng sống của hệ thực vật ở Việt Nam.
Lê Trần Chấn (1990), khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn tỉnh Hoà

loài chiếm 13,27%; nhóm cây chồi ẩn có 24 loài chiếm 7,47%; nhóm cây 1
năm có 35 loài chiếm 10,80% [27].
Phạm Ngọc Thường (2003)[51], khi nghiên cứu thảm thực vật sau nương
rẫy ở Thái Nguyên và Bắc Kạn đã cho kết quả phổ dạng sống của hệ thực vật :
SB = 56,37Ph +12,73Ch +14,23He +8,80Cr + 7,87Th

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

10
Lê Ngọc Công (2004) [15], khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng
khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên đã phân chia thực vật
thành các nhóm dạng sống sau: cây gỗ; cây bụi; cây cỏ và dây leo.
Vũ Thị Liên (2005), [31] phân chia dạng sống thực vật trong thảm thực
vật sau nương rẫy ở Sơn La theo thang phân loại của Raunkiaer. Kết
dạng sống như sau:
SB = 69,69Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th
1.1.3. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.1.3.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được
Richards.P.W (1952), Baur.G.N (1964), Odum.Ẹ. P (1971) tiến hành.
Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định
tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. Baur (1964), đã nghiên
cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong
kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu
xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả đưa ra
các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng. Odum.P (1971), đã hoàn
chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem)
của Tansley (1935). Khái niệm sinh thái học được làm sáng tỏ là cơ sở để
nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học[38].
Công trình nghiên cứu của Catinot.R (1965), Plaudy.J (1987), đã biểu

rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của
một hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng .
Trần Văn Con (1992), [13] ứng dụng mô phỏng toán học trong nghiên
cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai Kon
Tum) đã cho rằng, sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng
hợp của ba quá trình: tái sinh, sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa
thưa). Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu để dự báo sự
thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương quan nhất định.
Võ Đại Hải (1996), [22] đưa ra khái niệm chức năng phòng hộ nguồn
nước của thảm thực vật. Theo tác giả mô hình cấu trúc hợp lý của rừng phòng
hộ đầu nguồn là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng được yêu cầu phòng hộ về
điều tiết nước và xói mòn. Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập tổ thành loài

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

12
cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng.
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường
thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các
biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến các yếu tố sinh thái
nên chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định lâu dài. Muốn đề
xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu
cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh
thái học, lâm học và sản lượng.
1.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng qua lại giữa thực vật và đất
1.2.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của đất tới thực vật
Đất được hình thành từ đá do sự biến đổi của nó theo thời gian dưới tác
động của thực vật, động vật, vi sinh vật trong các điều kiện khác nhau của địa
hình và khí hậu [21]. Tính chất quan trọng của đất chính là độ phì vì độ phì có
ảnh hưởng tới sự phân bố, sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng và hệ

Ở Việt Nam cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của
đất đến thảm thực vật. Chavalier. A (1918) là người đầu tiên đưa ra bảng
phân loại rừng Bắc Bộ ở Việt Nam với 10 kiểu thảm khác nhau và cho rằng
đất là yếu tố hình thành các kiểu thảm [53].
Trên cơ sở tổng hợp các nghiên cứu của Maurand.P (1943), Dương Hàm
Hy (1956) cũng đưa ra bảng phân loại các kiểu rừng Việt Nam dựa trên nhiều
yếu tố trong đó thổ nhưỡng là yếu tố phát sinh ra các kiểu thảm thực vật (Theo
Thái Văn Trừng, 1978 [45]). Nhiều tác giả như: Trần Ngũ Phương (1970) [37],
Vũ Tự Lập (1995) [30] cũng có nhận xét tương tự.
Nguyễn Hữu Thoan (1986) [42] cho rằng đá mẹ và thế nằm của đá, độ
dày tầng đất cũng như độ ẩm, độ cứng của đất là yếu tố ảnh hưởng đến sự
phát triển hình thái của rễ cây rừng, độ ẩm của đất và chất dinh dưỡng trong
đất ảnh hưởng đến sự phát triển của những bộ phận trên mặt đất.
Đặng Ngọc Anh (1993) [1] đã có nhận xét là hàm lượng chất dinh
dưỡng trong đất, độ sâu tầng đất đã ảnh hưởng tới khả năng tái sinh rừng Dẻ ở
Hà Bắc. Như vậy điều kiện đất và loại đất có ảnh hưởng lớn tới khả năng tái
sinh của cây rừng. Đặc điểm lí, hóa học của đất (đặc biệt là thành phần dinh
dưỡng, độ pH, thành phần cơ giới và độ ẩm của đất) có ảnh hưởng rất lớn đến
tổ thành rừng. Đất phát triển trên loại đá mẹ nào thì sẽ có loại đất ấy tương

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

14
ứng phù hợp với thành phần khoáng của loại đá mẹ đó.
Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995) [35], khi nghiên cứu
quá trình tái sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy tại Sapa đã nhận định:
đất thoái hóa nhẹ thì quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi thảm thực vật diễn ra
nhanh, nếu đất xấu (đất thoái hóa trung bình, nặng và rất nặng) thì quá trình
diễn ra ngược lại.
1.2.2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất

là 4,1 tấn/ha , rừng Vân sam là 6,0 tấn/ha , rừng Dẻ là 3,9 tấn/ha. Ngoài ra
tuổi rừng cũng ảnh hưởng tới khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho đất.
Tuổi rừng càng cao thì lượng chất rơi rụng càng nhỏ: rừng 20 tuổi là 2,5
tấn/ha, rừng 40 tuổi là 2,3 tấn/ha, rừng 100 tuổi chỉ có 1,3 tấn/ha [38].
1.2.2.2. Những nghiên cứu Việt Nam về ảnh hưởng của thảm thực vật tới đất
Ở Việt Nam, Nguyễn Vi và Trần Khải (1978) khi nghiên cứu tính
chất hóa học của đất ở miền Bắc Việt Nam đã khẳng định vai trò của thảm
thực vật trong quá trình hình thành đất và nâng cao độ phì của đất [50].
Nguyễn Ngọc Điều (1992) cho biết dưới tán rừng thuần loại 5 - 6 tuổi
lượng chất rơi rụng xuống đất từ 5 - 10 tấn/ha/năm, trong đó chứa
khoảng 80 -90 kg đạm, 8 kg lân, 205 kg kali. Đặc biệt hàng năm lá phân hủy
thành chất mùn ở rừng rậm nhiệt đới gấp 5 lần rừng ôn đới [20].
Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) khi nghiên cứu về một số
đặc điểm sinh thái, sinh vật học của sa van Quảng Ninh và các mô hình sử
dụng đã phát hiện được 60 họ thực vật khác nhau với 131 loài và đưa ra kết
luận: đa dạng về thành phần loài, dạng sống là yếu tố cải thiện tính chất lí
hóa học của đất [27].
Nguyễn Ngọc Bình (1996) [7] đã có nhận xét là các tính chất và độ
phì của đất có quan hệ đến sự phân bố của các loại thảm thực vật…
Khi nghiên cứu các loại đất rừng Việt Nam trên nhiều kiểu rừng
tự nhiên phân bố theo nhiều độ cao khác nhau, Hoàng Xuân Tý, Nguyễn
Đức Minh (1978) [47] cũng có nhận xét tương tự.
Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1998), [14] khi nghiên cứu vai trò
của độ che phủ ở các trạng thái thảm thực vật có nhận xét: trị số
pH
(KCl)
, hàm lượng mùn và hàm lượng các chất dễ tiêu trong đất tăng tỉ lệ