ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG NGỌC HUẤN

“XÁC ĐỊNH SINH KHỐI RỄ NHỎ TRONG CÁC TRẠNG THÁI
RỪNG TRỒNG THUẦN LOÀI KEO LAI (ACACIA HYBRID) TẠI
XÃ TÂN THÁI, HUYỆN ĐẠI TỪ,TỈNH THÁI NGUYÊN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: QLTNR

Khoa

: Lâm nghiệp

Khoá học

: 2010 - 2014

Giảng viên hướng dẫn : TS. Đỗ Hoàng Chung

Thái Nguyên - 2014



DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

OTC

: Ô tiêu chuẩn

ODB

: Ô dạng bản

NN&PTNN

: Bộ nông nghiệp và phát triển nôn thôn

TB

: Trung bình

UBND

: Ủy ban nhân dân

Hvn

: Chiều cao vút ngọn

D1,3

: Đường kính thân cây tại ví trí 1,3m

Hình 4.4: Biểu đồ Lượng Carbon tích lũy trong rễ nhỏ tại rừng trồng Keo lai
lai 5 tuổi nhóm II............................................................................ 27
Hình 4.5: Biểu đồ Lượng Carbon tích lũy trong rễ nhỏ tại rừng trồng Keo lai
tuổi nhóm III .................................................................................. 28


MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................. 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................... 2
PHẦN 2.TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ................................................ 3
2.1. Cơ sở khoa học ....................................................................................... 3
2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong và ngoài nước ......................................... 3
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới ................................................. 3
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ..................................................... 7
2.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ......................................................... 8
2.3.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................ 8
2.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ............................................................... 9
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ............................................................................................. 14
3.1. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................ 14
3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 14
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 14
3.3.1. Đặc điểm cấu trúc các loại rừng ..................................................... 14
3.3.2. Sinh khối tươi ................................................................................. 14
3.3.3. Sinh khối khô ................................................................................. 14
3.3.4. Lượng Carbon tích lũy trong rễ nhỏ............................................... 14
3.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 14

thực vật, một trong các nhu cầu để phát triển các chồi và cành cây. Gần đây
các nhà khoa học mới tìm ra một tác dụng quan trọng của rễ. Cung cấp chất
dinh dưỡng cho đất. Rễ nhỏ (fine root) là những rễ có đường kính nhỏ hơn
2mm, thời gian sinh trưởng ngắn khi chết đi chúng phân hủy thành các chất
hữu cơ cung cấp cho đất. Mặc dù sinh khối rễ nhỏ đóng góp ít hơn 1,5% tổng
số sinh khối trong các khu rừng, tuy nhiên sinh khối rễ nhỏ có thể lên tới một
phần ba sinh khối sơ cấp của cả khu rừng. Trong một khu rừng lượng dinh
dưỡng và Carbon rễ nhỏ cung cấp cho đất bằng hoặc có thể hơn so với cành
rơi, lá rụng.
Mỗi trạng thái rừng với thành phần loài khác nhau có thành phần rễ nhỏ
khác nhau. Vì vậy, xác định sinh khối rễ nhỏ giúp ta có được tiêu chuẩn để
đánh giá khả năng, năng suất vật chất hữu cơ phân hủy cung cấp cho đất.
Tại Việt Nam, những nghiên cứu về lĩnh vực này còn ít được tiến hành
đối với hệ sinh thái rừng phục hồi tự nhiên nói riêng và với hệ sinh thái rừng
nói chung. Bên cạnh đó, việc áp dụng những kiến thức học được để áp dụng
giải quyết những vấn đề thực tiễn cụ thể là rất quan trọng, qua đó tôi có thể
thực hành những phương pháp đã được học, cũng như bước đầu làm quen với
hoạt động nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực nông lâm nghiệp.
Trước thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện chuyên đề: “Xác định sinh
khối rễ nhỏ trong trạng thái rừng trồng thuần loài Keo lai (Acacia hybrid
)tại xã Tân Thái, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” Nhằm xác định được
sinh khối rễ nhỏ và khả năng phân hủy thành các chất dinh dưỡng cung cấp


2

cho đất. Từ đó góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc đánh giá động thái
và các quá trình xảy ra trong hệ sinh thái rừng phục hồi tư nhiên.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Góp phần làm sáng tỏ giá trị về mặt môi trường của hệ sinh thái rừng

sánh với thân), rễ cây có khả năng đâm sâu, lan rộng trong lòng đất để chủ
động tìm nguồn nước và chất dinh dưỡng nuôi cây, khả năng này thể hiện ở
tính hướng nước và hướng hoá của rễ. Rễ cây có thể đâm sâu 1,5 – 2m, có
loại rễ đâm sâu 5 – 10m, rễ cây thường lan rộng gấp 2 – 3 lần tán lá của cây.
Thông thường rễ cây nằm dưới mặt đất tuy nhiên nó vẫn có ngoại lệ, chẳng
hạn ở một số loài có rễ mọc lên trên mặt đất (rễ khí) hoặc mọc lên trên mặt
nước (thông khí). Rễ có hai chức năng chính là: Hấp thụ nước và các chất
dinh dưỡng vô cơ; giữ cho cây ổn định và bám chặt vào đất. Rễ cũng đóng vai
trò quan trọng trong tổng hợp Cytokinin, một dạng hooc môn tăng trưởng của
thực vật, một trong các nhu cầu để phát triển các chồi và cành cây.
2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong và ngoài nước
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới
Ammer và Wagner (2005) nghiên cứu tại rừng Thông Na uy đã chỉ ra
sử dụng phương pháp mô hình hóa để xác định sinh khối rễ nhỏ sẽ đạt được
62 đến 72% so với kết quả xác định sinh khối rễ nhỏ bằng phương pháp ống
dung trọng [13].
Katrin Heinsoo và cộng sự (2009) nghiên cứu tại hai loại rừng trồng
(Salix viminalis và Salix dasyclados) kết quả cho thấy sinh khối rễ nhỏ chiếm
từ 39 - 54%) sinh khối rễ ở tầng đất 0 - 10 cm [14].
Roger và cộng sự (2003) nghiên cứu động thái của rễ nhỏ ở rừng Sồi tại
Alaska, đã chỉ ra năng suất rễ nhỏ hàng năm đạt 228±75g sinh khối/m2/năm,
chiếm khoảng 56% so với năng suất của phần trên mặt đất [16].
Jiménez và cộng sự (2009) nghiên cứu động thái rễ nhỏ trong các loại
đất rừng tại khu vực Amazôn Côlômbia, kết quả cho thấy khối lượng và năng
suất rễ nhỏ thay đổi theo độ sâu tầng đất (0 - 10 và 10 - 20 cm) [17].
Xác định năng suất rễ nhỏ ở hệ sinh thái trên cạn là một vấn đề. Do đó,
rất khó để khái quát về mối quan hệ giữa năng suất trên mặt đất và dưới mặt


4

1989
Nt
1540
Vitousek và
Sanford 1986
Nt
201
Jordan và
Escalante 1980
Nt
1117
Cuevas và Medina
1988
Hoang mạc, Venezuela
1150
Medina và Cuevas
1989
Nt
120
Cuevas và Medina
1988
Sồi đen, Nam Wisconsin, Mỹ
1103
591
Nadelhoffer và cs.
1985
Nt
174
Aber và cs. 1985
Sồi đỏ, Nam Wisconsin, Mỹ

Wisconsin, Mỹ
Thông đỏ (Pinus resinosa),
Nam Wisconsin, Mỹ
Nt
Thông đỏ (Pinus resinosa),
Trung Wisconsin, Mỹ
Nt
Thông trắng (Pinus strobus),
Trung Wisconsin, Mỹ
Nt
Nt
Sồi trắng (Quercus alba),
Trung Wisconsin, Mỹ
Nt
Nt
Sồi đỏ (Quercus rubra), Trung
Wisconsin, Mỹ
Nt
Rừng Phong (Acer
saccharum), Trung Wisconsin,
Mỹ
Rừng Phong (Acer
saccharum), Trung Wisconsin,
Mỹ
Rừng Thông đỏ (Pinus
resinosa), Massachusetts, Mỹ
Nt
Nt

ANPP

Nguồn tài liệu
Nadelhoffer và cs.
1985
Nadelhoffer và cs.
1985
Aber và cs. 1985
Nadelhoffer và cs.
1985
Nadelhoffer và cs.
1985
Nadelhoffer và cs.
1985
Aber và cs. 1985
Aber và cs. 1985

810

340
305
235

Aber và cs. 1985
McClaugherty và
cs. 1985
Aber và cs. 1985
Aber và cs. 1985
McClaugherty và
cs. 1985
Aber và cs. 1985
Aber và cs. 1985

980

410


6

Loại thảm thực vật/Khu vực
Rừng hỗn giao lá rộng,
Massachusetts, Mỹ
Nt

ANPP
(g/m2/năm)
930

1140

Nt
Linh sam Douglas duyên hải
(Pseudotsuga menziesii) 180
năm, Washington, Mỹ
Liriodendron, Tennessee, Mỹ
Nt
Nt
Pinus elliottii, Florida, Mỹ

FRP
(g/m2/năm)
400


650
630
480
950
279

Quercus spp., Missouri, Mỹ
Nt
Pseudotsuga, vùng thấp,
Washington, Mỹ
Nt

220
598
730

620
700

Nguồn tài liệu
Aber và cs. 1985
McClaugherty và
cs. 1985
McClaugherty và
cs. 1985
Vogt và cs. 1982

Stand Số 23, Cole
và Rapp 1981


Loại thảm thực vật/Khu vực
Pseudotsuga, vùng cao,
Washington, Mỹ
Nt

ANPP
(g/m2/năm)
1370

FRP
(g/m2/năm)
160
250

Pseudotsuga, Oregon, Mỹ

1180

1668

Pinus contorta, xeric 1, Brit.
Col.
Pinus contorta, xeric 2, Brit.
Col.
Pinus contorta, mesic 1, Brit.
Col.
Pinus contorta, mesic 2, Brit.
Col.
Fagus, Đức

Comeau và
Kimmins 1989
Comeau và
Kimmins 1989
Comeau và
Kimmins 1989
Ellenberg và cs.
1986

2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện tại ở Việt Nam rất ít công trình nghiên cứu về lĩnh vực này. Khu
rừng nhiệt đới ẩm Kon Hà Nừng, tỉnh Gia Lai có diện tích 275,900 ha, tiêu biểu
cho hệ sinh thái rừng ở Gia Lai, Rừng ở đây nhiều tầng, thảm thực vật xanh tốt
quanh năm và có nhiều loại gỗ quý, nơi đây còn bảo tồn được nhiều khu rừng
nguyên sinh quý giá của nhiều cây cổ thụ đường kính trên 1 m.
Mục tiêu nghiên cứu khu rừng Kon Hà Nừng là để xác định số lượng,
khối lượng rễ trong đất và đánh giá các ảnh hưởng của việc khai thác trên sinh
khối rễ. Trong rừng sự xuất hiện của rễ trong lớp đất được theo dõi. Mẫu
được thu thập trên 10cm lớp đất và độ sâu lên đến 80 cm. Rễ thu thập được
chia thành 3 lớp: lớp I: ≤ 1,0 mm, lớp II: 1,1 – 5,0 mm, lớp III:
Khí hậu, thủy văn: Theo sự phân vùng của nha khí tượng Thái Nguyên,
khí hậu của xã Tân Thái nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm mưa
nhiều. Hàng năm khí hậu biến đổi rõ rệt, mỗi mùa có đặc thù riêng.
Mùa đông từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung
bình 15,50C, thấp nhất từ 9 - 100C, cao nhất 20 - 210C, Thường xuyên có các
đợt gió mùa đông bắc và sương muối kèm theo khí hậu khô hanh.
Mùa hè kéo dài từ tháng 5 đến thang 10, Nhiệt độ trung bình là 280C,
thấp nhất là 260C, cao nhất là 300C; đột xuất có ngày lên tới 380C, nóng nhất
là tháng 6 và tháng 7, nhiều khi có đợt mưa lớn và tập trung.
Lượng mưa trong năm phân bố không đều, mưa lớn vào khoảng tháng 6
và tháng 7, chiếm 60 - 70% lượng mưa cả năm. Lượng mưa trung bình năm là
1869 mm, cao nhất là 2380 mm, thấp nhất là 1385 mm.
Độ ẩm không khí trung bình năm là 81,6%.
2.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
2.3.2.1. Tình hình dân sinh kinh tế
Xã Tân Thái có 758 hộ và 3,320 nhân khẩu (theo số liệu thống kê tháng
3 năm 2010), Trên địa bàn xã có 10 xóm, trong đó có 8/10 xóm bị ảnh hưởng
của nước hồ Núi Cốc, nhiều hộ gia đình bị nước ngập vào đất thổ cư nên
không có nhà ở và đất canh tác dẫn tới đời sống khó khăn và bấp bênh. Đời
sống nhân dân trong xã chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp,
chăn nuôi, buôn bán nhỏ nên mức thu nhập của người dân còn thấp và chưa
ổn định, dẫn tới đời sống sinh hoạt của người dân còn chưa cao.
Diện tích đất canh tác ít do nằm vào vùng bán ngập lòng hồ Núi Cốc,
nước hồ lại thường xuyên dâng cao nên ảnh hưởng rất lớn tới diện tích đất
canh tác, Theo con số thống kê của xã năm 2010 thì:
- Số hộ có đất canh tác là 235 hộ.
- Số hộ không có đất canh tác là 154 hộ.
- Số hộ sinh sống bằng nghề trồng trọt, chăn nuôi là 389 hộ.
- Số hộ bị ngập nhà ở hàng năm là 97 hộ.
Trên địa bàn xã có nhiều nhà nghỉ, khách sạn như: Nhà nghỉ An Điều

thực hiện chương trình phòng chống bênh mùa hè, bệnh suy dinh dưỡng trẻ
em, tổ chức chiến dịch truyền thông lồng ghép kế hoạch hóa gia đình, chăm
sóc sức khỏe sinh sản, tổ chức khám chữa bệnh định kỳ cho người nghèo và
làm tốt công tác y tế học đường. Trong 6 tháng đầu năm 2010 xã đã tổ chức
11 buổi truyền thông; có 1153 lượt khám chữa bệnh, trong đó có 1002 lượt
khám miễn phí.


11

2.3.2.3. Tình hình sản xuất
Dựa trên bản báo cáo sơ kết của xã Tân Thái năm 2010 chúng tôi đã thu
được những kết quả sau:
* Về cây lúa: Tổng diện tích gieo cấy cả năm: 121 ha (trong đó: diện
tích tranh thủ cấy lúa lấn hồ được 25,4 ha), năng suất đạt 53,95 tạ/ha, đạt
133,8% so với kế hoạch giao sản lượng đạt 598,4 tấn, sản lương đạt 131% so
với Nghị quyết HĐND xã đề ra, so với cùng kỳ đạt 134,1%.
* Về các loại rau màu
- Cây ngô cuối vụ đông trồng 18,4 ha năng xuất 40 tạ/ha, sản lượng
73,6 tấn đạt 100% so với kế hoạch đề ra. Tổng sản lượng cây có hạt là đạt 672
tấn, đạt 107,7 % so với kế hoạch, so với cùng kỳ đạt 96,3%.
- Rau mầu các loại 28,6 ha, Trong đó:
+ Rau 9,1 ha (trong đó rau muống 2,1 ha; bầu, bí, mướp: 1,5 ha)
+ Khoai Lang: 14 ha
+ Đậu tương: 3 ha
+ Khoai tây: 1 ha
+ Cà chua: 0,5 ha
* Về cây chè: Diện tích chè hiện có: 257,5 ha. Trong đó chè thâm canh 100
ha, chè cải tạo là 15 ha, còn lại là diện tích chè cho thu hái thường. Năng suất đạt
82 tạ/ ha, sản lượng đạt 2111,5 tấn đạt 102% so với kế hoạch, so với cùng kỳ tăng

2.3.3. Đánh giá chung
Qua điều tra tình hình thực tế của xã chúng tôi nhận thấy xã có một số
những khó khăn và thuận lợi sau:
Thuận lợi
Là một xã miền núi có địa bàn tương đối rộng, dân cư đông là tiền đề
để phát triển kinh tế nông nghiệp. Bên cạnh đó xã còn có khu du lịch lớn
nhất của tỉnh thuận tiện cho việc phát triển các dịch vụ như khách sạn, nhà
nghỉ, nhà hàng, buôn bán…Hơn nữa xã lại nằm trên đường quốc lộ liên
tỉnh, liên huyện nên thuận lợi cho việc giao lưu buôn bán, tiên thụ các sản
phẩm nông lâm nghiệp, ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật và vận
chuyến, đi lại của người dân.
Xã còn có lợi thế là diện tích đất tự nhiên rộng lớn, đặc biệt là đất đồi
nên thuận lợi cho việc phát triển lâm nghiệp, các mô hình nông lâm kết hợp
và các loại hình kinh tế trang trại. Thêm vào đó xã còn có diện tích ao hồ rộng
lớn, đặc biệt là hồ Núi Cốc nên thuận tiện cho việc tưới tiêu vào mùa khô và
phát triển ngành nuôi trồng thủy sản.


13

Xã có sự lãnh đạo, chỉ đạo, sự quan tâm của UBND huyện, các ban
ngành đoàn thể huyện Đại Từ, sự lãnh đạo, chỉ đạo sát sao của cấp ủy Đảng,
Chính quyền địa phương, Sự phối kết hợp chặt chẽ giữa các ngành, các đoàn
thể chính trị xã hội đã đẩy mạnh các hoạt động chuyên môn, phối hợp thực
hiện tốt các nhiệm vị đề ra.
Đội ngũ cán bộ chuyên môn và các cơ sở của xã giỏi về chuyên môn,
không ngừng nỗ lực, năng động, sáng tạo và rất có trách nhiệm trong việc chỉ
đạo các chương trình, đề án phát triển kinh tế xã hội.
Đối với người dân, nhiều hộ đã biết được các thành tựu của khoa học kỹ
thuật, việc tiếp thu và ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất cũng

Thái, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên. Các thảm cây bụi, cây trồng nông
nghiệp, công nghiệp, trang trại, vườn cây ăn quả và rừng trồng đều không
thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài.
3.3. Nội dung nghiên cứu
3.3.1. Đặc điểm cấu trúc các loại rừng
Xác định đường kính, chiều cao của cây Keo lai từng độ tuổi.
3.3.2. Sinh khối tươi
Xác định sinh khối tươi của rễ nhỏ tại các trạng thái tuổi rừng trồng
Keo lai.
3.3.3. Sinh khối khô
Xác định sinh khối khô của rễ nhỏ tại các trạng thái ở các trạng thái
tuổi rừng trồng Keo lai.
3.3.4. Lượng Carbon tích lũy trong rễ nhỏ
Xác định lượng Carbon tích lũy trong rễ nhỏ tại các trạng thái rừng, ở
các tuổi rừng trồng Keo lai.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp kế thừa
Đề tài có kế thừa một số tư liệu:
- Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa
hình, tài nguyên rừng.
- Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội.
- Những kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài như: Kết quả điều
tra hệ thực vật và thảm thực vật rừng tại xã Tân Thái, huyện Đại Từ, tỉnh Thái
Nguyên.


15

3.4.2. Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn
Ô đo đếm được thiết lập với diện tích ô tiêu chuẩn là 1000 m2 (25m x


(1.1)

Trong đó: D là đường kính thân (cm); C là chu vi thân (cm); π=3,14
Xác định tên loài và đo chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước sào có
chia vạch cho mỗi cây đã đo đường kính.
* Điều tra cây bụi, dây leo, thảm tươi và thảm mục
Điều tra lớp cây bụi, thảm tươi và dây leo được xác định cho các ô tiêu
chuẩn cấp 3 diện tích 1 m2, với các chỉ tiêu sau:
+ Xác định tên loài phổ thông.
+ Xác định độ che phủ.
+ Xác định độ dày của lớp thảm mục.
3.4.2.1 Phương pháp thu mẫu
Thu mẫu rễ nhỏ
Mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành khoan đất để thu mẫu (Kích thước: đường
kính 5,7cm, chiều dài 10 cm) trên 5 ô dạng bản kích thước 1m2 trên mỗi OTC
(Hình 3.2). Lần lượt lấy mẫu theo thứ tự từ trên xuống dưới, theo các lớp độ
sâu là 0 - 10 cm, 10 - 20cm, 20 - 30cm.
3.4.2.2 Phương pháp phân tích mẫu
Phân tích mẫu thực vật
Xác định tên khoa học, tên địa phương các loài cây theo các tài liệu của
Nguyễn Tiến Bân (1997) [1]. Phạm Hoàng Hộ (1991 - 1993) [3]


17

Hình 3.2 : Khoan mẫu đất
Phân tích mẫu rễ
Sau khi rút ống sắt đã chứa cả đất và rễ nhỏ lên mặt đất, nhặt toàn bộ rễ
nhỏ và loại sạch đất khỏi rễ rồi cân lượng rễ nhỏ thu được. Chú ý phân biệt rễ

4.1. Trạng thái rừng trồng Keo lai
Thành phần loài, cấu trúc tầng tán của các quần xã được thu thập trong
các OTC của các trạng thái rừng trồng.
Trong thời gian thục tập tốt nghiệp, những người dân sung quanh đã chỉ
cho vị chí cây Keo lai (từ 3 - 7 ) được trồng từ 2 đến 7 năm tuổi .Số liệu được
tiến hành điều tra trong 9 OTC tại các vị trí (xã), địa hình (chân, sườn, đỉnh)
và tuổi (2 - 7 năm) khác nhau. Kết quả xử lý được thống kê trong Bảng 4.1
Bảng 4.1. Trạng thái rừng trồng Keo lai
Độ
OTC

dốc
(độ)

___

Tuổi
(năm)

H

___

Vị trí

D

vn

1. 3


14,58

13,5

9,7

67

670

2

18

7

chân

14,74

13,3

9,9

74

740

3


93

930

5

20

3

chân

5,44

10,3

5,1

149

1490

6

22

5

sườn


21

7

sườn

14,61

13,4

9,7

70

700

9

19

5

chân

11,03

10,9

6,2