BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

NGUYỄN THỊ THU HOÀN

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC PHỤC HỒI RỪNG PHÒNG HỘ
ĐẦU NGUỒN TRÊN ĐẤT SAU CANH TÁC NƢƠNG RẪY THUỘC
LƢU VỰC SÔNG CẦU, TỈNH BẮC KẠN

Chuyên ngành: Lâm sinh
Mã số: 62 62 02 05

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên, năm 2015


Công trình đƣợc hoàn thành tại:
Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
Hướng dẫn 1: PGS. TS. Phạm Văn Điển
Hướng dẫn 2: PGS. TS. Lê Sỹ Trung

Phản biện 1:…………………………………………………………
Phản biện 2: …………………………………………………………
Phản biện 3: …………………………………………………………

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Đại học
họp tại: Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Vào hồi……….. giờ …… ngày ……. tháng ……. năm …….

dựng bảng phân loại khả năng phục hồi tại khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá được khả năng phòng hộ của thảm thực vật trên
đất sau canh tác nương rẫy và phân loại tiềm năng phục hồi rừng trên
đất sau canh tác nương rẫy thông qua thời gian phục hồi rừng cần
thiết và đề xuất được một số giải pháp kỹ thuật nhằm phục hồi rừng
trên đất sau canh tác nương rẫy ở vùng phòng hộ đầu nguồn.


2
3. Ý nghĩa của luận án
3.1. Ý nghĩa khoa học
Xác định được mối quan hệ định lượng giữa tiềm năng phục
hồi cây gỗ trên đất sau canh tác nương rẫy với tổ hợp nhân tố điều kiện
thổ nhưỡng, thời gian canh tác nương rẫy và thời gian phục hồi rừng.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đã đề xuất được bảng tra số năm phục hồi rừng cần thiết đáp
ứng tiêu chí thành rừng trên đất sau canh tác nương rẫy. Bảng tra có
ý nghĩa chỉ dẫn 3 nhóm đối tượng ứng với các giải pháp tác động cụ
thể nhằm rút ngắn thời gian phục hồi rừng.
4. Những đóng góp mới của luận án
- Phân loại đất sau canh tác nương rẫy theo tiềm năng phục hồi
tự nhiên của thảm thực vật, xây dựng bảng tra số năm phục hồi rừng cần
thiết đáp ứng tiêu chí thành rừng của đất sau canh tác nương rẫy.
- Đề xuất giải pháp lâm sinh phù hợp cho từng nhóm đối tượng
đất sau canh tác nương rẫy ở vùng phòng hộ lưu vực sông Cầu.
5. Giới thiệu bố cục luận án
Luận án bao gồm 135 trang đánh máy A4 được cấu trúc gồm có
3 chương không kể phần mở đầu và kết luận, kiến nghị (Chương 1: tổng
quan vấn đề nghiên cứu, chương 2: đối tượng phạm vi, nội dung và
phương pháp nghiên cứu, chương 3: kết quả nghiên cứu và thảo luận).

của Wischmeier và Smith được sử dụng rộng rãi trong đánh giá xói
mòn, phương trình mất đất đã làm sáng tỏ vai trò của từng nhân tố
ảnh hưởng tới xói mòn.
- Về phân loại đối tượng tác động và đề xuất biện pháp lâm
sinh: việc phân chia đối tượng tác động đều đã dựa vào những yếu tố


4
cơ bản trong cấu trúc của lâm phần cũng như đặc điểm của lớp cây
tái sinh như mật độ, các chỉ tiêu sinh trưởng về đường kính và chiều
cao... sau đó quy nạp thành các đối tượng kinh doanh tương ứng. Các
giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho các đối tượng cụ thể cũng được
nhiều tác giả nghiên cứu đề xuất và được thể chế hóa bằng các văn
bản pháp lý như Quy phạm ngành QPN14-92(1993), QPN 21-98
(1998), QPN13-91(1991).
Bên cạnh những thành quả nghiên cứu, với đối tượng đất sau
canh tác nương rẫy các nghiên cứu về tiềm năng tái sinh, phục hồi
rừng còn rất hạn chế, đặc biệt với vùng phòng hộ lưu vực sông Cầu
tỉnh Bắc Kạn, còn thiếu các nghiên cứu về đặc điểm, quy luật tái sinh
như động thái gia tăng mật độ, tăng trưởng chiều cao, sự gia tăng
hàng năm về loài, độ che phủ của thảm thực vật… của các lô đất.
Các căn cứ nhằm đề xuất các giải pháp phục hồi rừng cho mỗi đối
tượng rừng khác nhau, vùng sinh thái khác nhau chưa đủ cơ sở khoa
học và thực tiễn.
Đặc điểm khu vực nghiên cứu: đánh giá chung đặc điểm
vùng lưu vực và 3 xã nghiên cứu, kết quả đánh giá được tóm tắt trong
luận án từ trang 35 đến trang 44.
CHƢƠNG 2
ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU

năng phòng hộ của thảm thực vật rừng thông qua chức năng thấm, giữ
nước và nguy cơ xói mòn.Từ các cơ sở khoa học đó xây dựng được
bảng phân loại đối tượng tác động theo số năm phục hồi rừng cần thiết
đáp ứng tiêu chí thành rừng trên đất sau canh tác nương rẫy vùng phòng
hộ lưu vực sông Cầu, tỉnh Bắc Kạn.
2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu
2.4.2.1. Phương pháp thu thập các dữ liệu thứ cấp
2.4.2.2. Phương pháp phỏng vấn


6
Các chỉ tiêu nguồn gốc nương rẫy, số năm canh tác nương
rẫy, số năm phục hồi rừng, các tác động của con người đến thảm
thực vật, các giải pháp phục hồi, lựa chọn cây trồng trong phục hồi
rừng… được xác định bằng phương pháp phỏng vấn.
2.4.2.3. Phương pháp điều tra thực nghiệm
- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Đề tài bố trí ô tiêu chuẩn
(OTC) bán định vị nhằm theo dõi 2 lần, cách nhau 3 năm nhằm đánh giá
sự biến động về thảm thực vật: Số lượng OTC: 36 ô, diện tích 400m2,
trong một OTC sử dụng 5 ô thứ cấp với diện tích 25m2 điều tra cây
tái sinh. Lập OTC điển hình: 3 cấp độ dốc (15-25 độ, 26-35 độ, >35 độ)
x 3 vị trí (sườn chân, sườn đỉnh, sườn giữa).
- Điều tra trên OTC: đo đếm số lượng và phân cấp chiều cao
cây tái sinh, tên cây tái sinh, nguồn gốc, chất lượng cây tái sinh. Cây tái
sinh được điều tra thành 2 lần, lần 1 vào đầu năm 2011 và lần 2 điều tra
cuối năm 2013, nên kỳ giãn cách giữa hai lần đo được xác định là 3
năm. Thống kê loài cây bụi, thảm tươi, độ che phủ cây bụi thảm tươi.
- Về nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh phục hồi rừng:
nhóm nhân tố địa lý - địa hình: vị trí (chân, sườn, đỉnh), độ dốc.
Nhóm nhân tố thực vật: độ che phủ cây bụi thảm tươi. Nhóm nhân tố

(nct_N, năm):
nct_N ≥

400  a A _ CTNR
.
b
SD.P

- Số năm phục hồi rừng cần thiết tính theo chiều cao bình quân
cây tái sinh (nct_H, năm):
nct_H ≥

4  A A _ CTNR
.
B
SD.P

Điều kiện: A_CTNR > 0, tức là chỉ áp dụng cho đối tượng đất
sau canh tác nương rẫy.
- Tính toán các chỉ tiêu về cây bụi, thảm tươi: độ che phủ của
cây bụi, thảm tươi (CP, %). Xác định độ nhiều của thực bì theo Drude.
- Phân tích trong phòng thí nghiệm các tính chất vật lý, hóa học


8
- Tính toán sự thấm nước của đất: tốc độ thấm nước ban đầu
(Vo, mm/phút) trong thời gian 5 phút đầu tiên, và tính toán tốc độ thấm
nước ổn định (Vc, mm/phút).
- Tính toán khả năng giữ nước của đất: thông qua các chỉ tiêu
độ xốp, độ ẩm đồng ruộng bé nhất, độ ẩm cây héo bình quân...

bố ở độ cao từ 300-600m, độ dốc từ từ 25 - ≤350 chiếm 19,8% tổng
diện tích 3 xã. Độ dốc >350 chiếm 45.3% tổng diện tích 3 xã. Như
vậy, tại khu vực nghiên cứu địa hình có độ dốc lớn chiếm tỷ lệ là cao
nhất, là khu vực nhạy cảm có nguy cơ cao về xói mòn.
- Độ dày tầng đất: kết quả cho thấy tầng đất dao động từ 45110cm tùy theo trạng thái. Như vậy tầng đất từ mỏng đến dày.
- Dung trọng đất: theo Katrinski (dẫn theo Nguyễn Thế
Đặng và cs, 2007), dung trọng của các ô tiêu chuẩn cho thấy đất từ
hơi nén đến bị nén chặt.
- Tỷ trọng đất, độ ẩm: tỉ trọng đất dao động từ 2,3-2,60
(g/cm ). Độ xốp đất từ kém xốp đến xốp vừa, các đối tượng có đều
3

có độ ẩm từ 14,8-26,4%.
- Thành phần cơ giới: tỷ lệ hạt sét từ 14,23-32,28%, thịt từ
17,87-34,06%, cát mịn: 8,58-43,31% và cát thô 12,0-29,79%.
- Hàm lượng mùn: hàm lượng hữu cơ (OM%) trung bình
biến động từ 1,45 ở đất trống đến 4,65 ở đất có cây gỗ tái sinh.
3.2. Đặc điểm phục hồi thảm thực vật trên đất sau canh tác nƣơng
rẫy tại vùng phòng hộ lƣu vực Sông Cầu tỉnh Bắc Kạn
3.2.1. Đặc điểm tái sinh phục hồi của thảm thực vật
Sau 3 năm nghiên cứu mật độ cây tái sinh trên đất trống sau
nương rẫy tăng theo thời gian bỏ hóa, chứng tỏ tiềm năng tái sinh sau
nương rẫy khá tốt. Cụ thể, với thực bì là đất trảng cỏ, mật độ tăng 80320 cây/ha sau 3 năm, tính trên 1 OTC thường có từ 1-2 loài cây tái
sinh nguồn gốc từ chồi của các gốc chặt cũ còn tồn tại, mật độ 133
cây/ha, sau thời gian 3 năm mật độ cây tái sinh tăng 169 cây/ha.


10
Với nhóm thực bì cây bụi sau 3 năm mật độ biến động từ
427-844 cây/ha, số loài tăng lên đáng kể từ 16-37 loài.

sinh giữa hai thời điểm điều tra
Sự phân nhóm ô tiêu chuẩn dựa trên đặc điểm tái sinh giữa hai
thời điểm điều tra chưa thật rõ ràng (hình 3.3), các OTC phân tán không
tạo thành các nhóm rõ rệt, do vậy sự khác biệt về loài cây tái sinh giữa
hai thời điểm điều tra cũng chưa dẫn tới sự phân nhóm rõ rệt. Khi phân
tích các thành phần chính trong các OTC về loài cây tái sinh giữa hai
thời điểm điều tra (hình 3.4) cho thấy là đã có sự khác biệt về loài cây
giữa hai thời điểm điều tra. Căn cứ vào trị số PC1 và PC2 cho thấy cây
tái sinh tạo thành các nhóm khác nhau (4 nhóm).

Hình 3.4 a,b. Phân tích các thành phần chính loài cây tái sinh ở 2
thời điểm điều tra 2011-2013


12
Sự khác biệt càng được thể hiện rõ nét khi sử dụng biểu đồ
phân tích mối quan hệ (hình 3.5, hình 3.6). Xét về loài cây tái sinh,
năm 2011 xuất hiện 9 cặp có mức tương đồng >80%, đến năm 2013
có tới 12 cặp, tức là rừng phục hồi tốt thì khả năng tìm các loài cây
xuất hiện đồng thời với nhau sẽ càng cao.

Hình 3.5. Phân tích mối quan hệ tƣơng đồng giữa các loài cây tái
sinh điều tra năm 2011

Hình 3.6. Phân tích mối quan hệ tƣơng đồng giữa các loài cây tái
sinh điều tra năm 2013


13
3.2.3. Tiềm năng đa dạng loài cây tái sinh phục hồi

+/-

d

J'

H'

1-'

19,64

2,35

0,94

1,56

0,82

9,47
+
5,40
5,02
71,14

24,47
+
16,41
17,70

+
17
18
+

72,34
0
1
+
46
52
+

35,28
0
0,72
+
4,62
4,30
-

4,61
+
0,82
0,81
1,00
1,00
0

34,61

89
36
9
0
0
0
0
133

2013
169
98
27
9
0
0
0
302

Đất cây bụi
2011
71
151
134
71
0
0
0
427


3160

3.2.5. Chất lượng cây tái sinh và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng
Kết quả đánh giá và kiểm tra phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều
cao đều có chiều hướng phân bố giảm dần ở tất cả các đối tượng nghiên
cứu. Về phẩm chất cây tái sinh: với thời gian phục hồi khác nhau tỷ lệ
cây tái sinh có phẩm chất là khác nhau: Tỷ lệ cây tốt và cây trung bình
tăng mạnh với thời gian bỏ hóa càng dài, đó là thuận lợi cho quá trình
lợi dụng tái sinh tự nhiên để phục hồi rừng sau canh tác nương rẫy.
Tỷ lệ cây tái sinh triển vọng: mật độ cây tái sinh có triển vọng
HTS-2 -2013 đã tăng lên so với 3 năm trước, các chỉ số về chiều cao của
cây tái sinh ngày càng tăng theo thời gian phục hồi. Sau 3 năm chiều cao


16
cây tái sinh cây tái sinh triển vọng đều tăng lên, với mức trung bình là
đạt đến 0,3m/ năm là tương đối nhanh.
3.2.6. Phục hồi về số lượng và kích thước cây gỗ tái sinh trên đất
sau canh tác nương rẫy
Có sự dao động lớn về mật độ và chiều cao của cây gỗ tái sinh
có triển vọng, lần lượt là 0-880 cây/ha và 0-4,5 m. Trị số trung bình
về mật độ và chiều cao của cây tái sinh có triển vọng cũng như sai
tiêu chuẩn (STC), hệ số biến động (S, %), trị số cực tiểu (min) và cực
đại (max) cho thấy, một số lô rừng đã có thể đạt tiêu chuẩn hoàn
thành giai đoạn phục hồi rừng.
Với mức độ tương đồng 40 - 45%, các ô có thể được xếp vào
một nhóm. Với mức tương đồng từ 80% trở lên, trong cả hai trường
hợp là bao gồm và không bao gồm các yếu tố địa hình, thổ nhưỡng,
các OTC đều được chia thành 4 nhóm.


từ chân lên đỉnh thì mật độ cây tái sinh có xu hướng giảm, và các yếu tố
khác như độ che phủ cây bụi thảm tươi, mức độ phong phú tổ thành,
chất lượng cây tái sinh cũng giảm theo. So với các kết quả nghiên cứu
Phạm Ngọc Thường (2002), Bùi Đăng Pho (2006), Lê Trọng Cúc,
Phạm Hồng Ban (1996), Phạm Ngọc Thường (2003), Lê Đồng Tấn
(1999) có những kết luận tương tự.
- Ngoài ra đề tài còn đánh giá được ảnh hưởng của các yếu tố tự
nhiên khác như cây bụi thảm tươi, khoảng cách đến vách rừng, các yếu
tố xã hội tại khu vực nghiên cứu.
- Thiết lập mối liên hệ giữa NTS_2_13 và HTS_2_13 với
những nhân tố có ảnh hưởng thực sự, đề tài đã xây dựng biểu đồ tán
xạ ở (hình 3.18) và lựa chọn được phương trình tương quan:
NTS_2_13 = -87,077 + 0,09926.Z r = 0,872, F = 108,63
HTS_2_13 = 1,759 + 0,00323.Z

r = 0,851 F = 89,31

Trong đó Z = (SD.P).A_PHR_13/A_CTNR


18

Hình 3.18. Biểu đồ tán xạ mối liên hệ giữa số lƣợng và kích thƣớc
cây gỗ tái sinh với những nhân tố có ảnh hƣởng quan trọng
3.3. Khả năng phòng hộ của thảm thực vật rừng trên đất sau canh
tác nƣơng rẫy
3.3.1. Đặc điểm thấm và giữ nước của đất
- Tốc độ thấm nước ban đầu và tốc độ thấm nước ổn định
Tốc độ thấm ban đầu của 3 trạng thái đất trống dao động từ
5,08mm/ phút đến 6,4 mm/ phút, Vc từ 2,68-3,11mm/phút. Theo Trần

Δnct

A_CTNR

nct_N

nct_H

Δnct

R năm

năm

năm

năm

năm

năm

năm

năm

1800

5


7,7

11,0

3,2

1800

7

19,1

27,0

7,9

3800

7

9,0

12,8

3,7

1800

8


11,6

16,4

4,8

1800

10

27,3

38,5

11,3

3800

10

12,9

18,3

5,3

2000

5


7,4

10,4

3,0

2000

7

17,2

24,3

7,1

4000

7

8,6

12,1

3,6

2000

8


11,0

15,6

4,6

2000

10

24,5

34,7

10,2

4000

10

12,3

17,3

5,1

A_CTN
SD.P

SD.P


năm

2200

5

11,2

15,8

4,6

4200

5

5,8

8,3

2,4

2200

6

13,4

18,9


3,4

2200

8

17,8

25,2

7,4

4200

8

9,3

13,2

3,9

2200

9

20,1

28,4


4,8

2400

5

10,2

14,5

4,2

4400

5

5,6

7,9

2,3

2400

6

12,3

17,3


3,2

2400

8

16,4

23,1

6,8

4400

8

8,9

12,6

3,7

2400

9

18,4

26,0


4,6

2600

5

9,4

13,3

3,9

4600

5

5,3

7,5

2,2

2600

6

11,3

16,0


3,1

2600

8

15,1

21,3

6,2

4600

8

8,5

12,1

3,5

2600

9

17,0

24,0


4,4

3400

5

7,2

10,2

3,0

5200

5

4,7

6,7

2,0

3400

6

8,7

12,2


2,7

3400

8

11,5

16,3

4,8

5200

8

7,5

10,7

3,1

3400

9

13,0

18,4


3,9

A_CTN
SD.P

SD.P

(Ghi chú: Số liệu tính toán nct_N, nct_H đã được làm tròn)
Vì vậy, để đáp ứng được tiêu chí thành rừng, cần xác định số
năm phục hồi rừng cần thiết theo nct_H.


21
Bảng 3.30. Phân loại tiềm năng phục hồi rừng trên đất sau canh
Thời gian phục hồi
rừng cần thiết (năm)
≤6
6 - ≤ 10
> 10

tác nƣơng rẫy
Nhóm
Giải pháp tác động
1
2
3

Khoanh nuôi bảo vệ
Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên

PA1

Xếp
theo
PA2

9
9
9
9
9
9
8
8
8
7
7
7
8
8
8
8
8
8
6
6
6
7
7
7

0
0
0
0
0
0
0
0
0
320
240
160
320
160
160
320
240
160
320
480
480
800
640
400
880
560

0
0
0

50
65
57
75
70
68
84
70
68
70
70
60
105
90
88
85
85
80
85
75

41,9
40,6
39,9
40,9
40,1
41,9
42,9
42,7
42,1

14,5
18,7
18,3
17,4
18,5
22,5
8,6
9,8
10,5
12
12,6
12,9
10,3
12,2

3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3

1
1
1
1
1
1
1
1


22
A_CT
NR
(năm)

A_PH
R_13
(năm)

NTS_2_
13
(cây/ha)

HTS_
2_13
(m)

SD
(cm)


11
11
10
10
10

320
560
640
400
560
480
560
640
560
480

3,7
3,7
3,4
3,2
3,6
4,3
3,5
3,7
3,8
4,2

75
110


3
3
3
3
3
3
3
3
3
3

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

Bảng 3.31 còn cho thấy, có 1 số lô rừng đã đạt tiêu chí công
nhận thành rừng, có 1 lô rừng còn thiếu 0,2 năm thì đạt tiêu chí công
nhận thành rừng. Những lô rừng khác cần được tiếp tục phục hồi,
mới có thể thành rừng.
3.5. Giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng phòng hộ đầu nguồn trên đất
sau canh tác nƣơng rẫy
3.5.1. Giải pháp kỹ thuật phục hồi rừng bằng trồng rừng

0,20-0,3m/năm. Kết quả là chỉ rõ được các yếu tố có ảnh hưởng rõ
rệt nhất và thực sự tồn tại và làm cơ sở lựa chọn tiêu chí cho phân
loại tiềm năng phục hồi rừng.
- Đánh giá được tốc độ thấm ban đầu của 3 trạng thái dao
động từ 5,08-6,74 mm/ phút, tốc độ thấm ban đầu ở mức độ tốt nhất.
Tốc thấm nước ổn định trung bình tăng dần theo các trạng thái
- Tiềm năng xói mòn của đất trảng cỏ xói mòn trung bình là
67,68 tấn/ ha tương đương xói mòn ở cấp 3, đất cây bụi là 49,67
tấn/ha/năm và đất có cây gỗ tái sinh là 36,27 tấn/ha/năm tương
đương xói mòn cấp 2 (theo 579/TCVN -1995).
- Tiềm năng phục hồi rừng trên đất sau CTNR đã được xác
định thông qua ba chỉ tiêu, gồm: (1) tiềm năng về đa dạng loài cây tái
sinh, (2) tiềm năng về số lượng và kích thước cây tái sinh, (3) thời