i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------------------

NGÔ THỊ HUYỀN TRANG

"XÁC ĐỊNH SINH KHỐI RỄ NHỎ TRONG RỪNG
TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium)TẠI XÃ
TÂN THÁI, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN"
Chuyên ngành : Lâm nghiệp
MS: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2014


ii

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------------------

NGÔ THỊ HUYỀN TRANG

"XÁC ĐỊNH SINH KHỐI RỄ NHỎ TRONG RỪNG
TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium)TẠI XÃ
TÂN THÁI, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN"
Chuyên ngành : Lâm nghiệp

tỉnh Thái Nguyên.
Trước tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS. Đỗ Hoàng
Chung – người hướng dẫn khoa học đã trực tiếp hướng dẫn tận tình chỉ bảo, giúp đỡ
truyền đạt những kiến thức quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả
trong suốt thời gian học tập cũng như trong thời gian thực hiện luận văn.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Phòng sau đại học Đại học Thái Nguyên, cùng
toàn thể các thầy cô giáo khoa Lâm Nghiệp đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả
trong qua trình hoàn thành luận văn.
Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn bạn bè, người thân trong gia đình
đã luôn bên cạnh giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian học tập và hoàn
thành luận văn.

Thái Nguyên, ngày tháng 9 năm 2014
Tác giả luận văn

Ngô Thị Huyền Trang


v

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................. 1
2.1. Mục tiêu chung ................................................................................. 2
3.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 3
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................4
1.1. Đặc điểm sinh thái cây Keo tai tượng (Acacia mangium) .............................. 4
1.2. Các nghiên cứu về sinh khối rễ nhỏ trên thế giới và Việt Nam .......... 5
1.2.1. Trên thế giới .................................................................................. 5
1.2.2. Ở Việt Nam ................................................................................. 11
1.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ................................................... 13

3.4.2. Sinh khối khô của rễ nhỏ .............................................................. 39
3.3. Mối quan hệ giữa rễ nhỏ và rừng trồng Keo tai tượng. .................... 41
3.3.1. Mối quan hệ giữa sinh khổi rễ nhỏ và sinh khối tầng cây gỗ ........ 41
3.3.3. Mối quan hệ giữa sinh khối rễ nhỏ và sinh khối phần trên mặt đất
của lâm phần ......................................................................................... 44
3.4. Lượng các bon tích lũy trong rễ nhỏ ................................................ 45
3.4.1. Lượng các bon tích lũy trong rễ nhỏ rừng Keo tai tượng nhóm tuổi I
.............................................................................................................. 45
3.4.2. Lượng các bon tích lũy trong rễ nhỏ rừng Keo tai tượng nhóm tuổi II . 47
3.4.3. Lượng các bon tích lũy trong rễ nhỏ rừng keo tai tượng nhóm tuổi
III.....................................................................................................................48
KẾT LUẬN ........................................................................................... 51
1. Kết luận ............................................................................................. 51
2. Kiến nghị ........................................................................................... 52


vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ANPP

Năng suất sơ cấp

D1.3

Đường kính ngang ngực

FPR


Bảng 1.1: Tổng hợp số liệu nghiên cứu về rễ nhỏ ANPP viết tắt của năng
suất sơ cấp trên mặt đất và FRP viết tắt của năng suất rễ nhỏ ................... 7
Bảng 1.2: Diện tích Lâm nghiệp xã Tân Thái..........................................18
Bảng 2.1: Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi ...................................... 25
Bảng 3.1: Chỉ tiêu sinh trưởng của các OTC .......................................... 29
Bảng 3.2: Độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi ........................................... 30
Bảng 3.3: Sinh khối tầng cây gỗ ..................................................................... 31
Bảng 3.4: Sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi................................................... 32
Bảng 3.5: Sinh khối tầng thảm mục ................................................................ 33
Bảng 3.6: Tổng sinh khối trên mặt đất của lâm phần Keo tai tượng ....... 34
Bảng 3.7: Sinh khối tươi của rễ nhỏ rừng Keo tai tượng nhóm tuổi I ................... 36
Bảng 3.8: Sinh khối tươi của rễ nhỏ rừng Keo tai tượng nhóm tuổi II ...... 37
Bảng 3.9: Sinh khối tươi của rễ nhỏ rừng Keo tai tượng nhóm tuổi III................ 38
Bảng 3.10: Sinh khối khô của rễ nhỏ tại các nhóm tuổi rừng trồng keo tai
tượng...............................................................................................................40
Bảng 3.11: Mối quan hệ giữa sinh khối rễ nhỏ và sinh khối tầng cây gỗ . 42
Bảng 3.12: Mối quan hệ giữa sinh khối rễ nhỏ và sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi
và thảm mục....................................................................................................................... 44
Bảng 3.13: Sinh khối phần trên mặt đất của lâm phần Keo tai tượng với
sinh khối rễ nhỏ ..................................................................................... 45
Bảng 3.14: Lượng các bon tích lũy trong rễ nhỏ rừng Keo tai tượng nhóm tuổi I... 46
Bảng 3.15: Lượng các bon tích lũy trong rễ nhỏ rừng Keo tai tượng nhóm tuổi
II......................................................................................................................47


ix

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Ảnh vệ tinh địa hình xã Tân Thái ................................................... 13
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí OTC của đề tài ............................................................ 22

cành cây.
Các nhà khoa học đã 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 < 2
mm, 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 năng suất sinh khối rễ nhỏ có thể
chiếm tới một phần ba năng suất sơ cấp sinh khối của cả khu rừng. Trong một
khu rừng lượng dinh dưỡng và các bon rễ nhỏ cung cấp cho đất bằng hoặc có
thể hơn so với cành rơi, lá rụng.
Sinh khối rễ nhỏ có ý nghĩa quan trọng cho sự phát triển của cây, tương
tác giữa cây trồng và chu trình dinh dưỡng các bon. Mỗi trạng thái rừng với
thành phần loài khác nhau có thành phần rễ nhỏ khác nhau.


2
Tại Việt Nam, những nghiên cứu về lĩnh vực này còn ít được tiến hành
đối với các trạng thái rừng hiện có. 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 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 đề tài: “Xác định sinh khối
rễ nhỏ trong rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại xã Tân Thái,
huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”. Nhằm xác định được sinh khối rễ nhỏ và
khả năng tích lũy các bon trong đất thông qua rễ nhỏ. 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.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu chung
Góp phần làm sáng tỏ giá trị về mặt môi trường của hệ sinh thái rừng


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm sinh thái cây Keo tai tượng (Acacia mangium)
Keo tai tượng (Acacia mangium), còn có tên khác là keo lá to, keo mỡ là một
cây thuộc phân họ Trinh nữ (Mimosaceae). Keo tai tượng phân bố tự nhiên ở phía
Bắc Australia, Papua New Guinea, Đông Indonesia. Vùng phân bố chính rộng nhưng
không liên tục từ vĩ tuyến 8 – 180 Nam. Thường phân bố ở những nơi có độ cao thấp
từ 10 – 400 m và không vượt quá 800 m. Loài này đã được đem trồng thành công ở
Sabah (Malaysia), Philippines, Hawaii, Costa Rica và nhiều nơi khác ở châu Á.
Người ta sử dụng keo tai tượng để bảo vệ cảnh quan môi trường và lấy gỗ. Ở
Việt Nam, Keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là cải tạo môi trường
sinh thái và sản xuất gỗ, cung cấp gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột
giấy, ván sợi ép, trụ mỏ dùng đóng đồ mộc, gỗ xây dựng, làm ván ghép thanh….
Loài cây Keo tai tượng thích hợp nơi có nhiệt độ bình quân năm 23-240C, độ
cao dưới 600 - 700m so với mực nước biển, độ dốc dưới 20 – 250C, ưa đất tốt sâu
dày hơn Keo lá tràm, thành phần cơ giới trung bình, thoát nước. Cây mọc tốt trên
nhiều loại đất có pH: 4 – 5; đặc biệt sinh trưởng tốt ở những nơi đất tốt, tầng đất dày,
nơi có lượng mưa từ 1500 – 2500 mm/năm. Cây mọc nhanh, khỏe, chịu đựng mọi
hoàn cảnh. Mọc trên nhiều loại đất: Đất pha cát ven biển, đất Bazan, đất bồi tụ, vàng
đỏ, phù sa cổ,…
Cây gỗ lớn cao 25 - 30m, đường kính có thể đạt tới 60-80 cm.Thân mập,
thẳng, vỏ ngoài màu xám, phân cành dài, nhánh non có 3 cạnh to. Cây ưa sáng, mọc
nhanh, có khả năng cải tạo đất, chống xói mòn, chống cháy rừng.
Gỗ thẳng, màu vàng trắng có vân, có giác lõi phân biệt, gỗ có tác dụng nhiều
mặt: kích thước nhỏ làm nguyên liệu giấy, kích thước lớn sử dụng trong xây dựng,
đóng đồ mộc mỹ nghệ, hàng hóa xuất khẩu.
Về đất đai: chủ yếu trồng trên các loại đất feralit, tầng dày tối thiểu 35 cm, tối
ưu: 40 - 50 cm. Đất phù sa cổ, đất xám bạc màu, đất phèn lên luống không bị ngập
nước đều có thể trồng được.

Vardan Singh Rawat (2012) đã nghiên cứu sinh khối của rễ nhỏ và dinh
dưỡng đất ở rừng Van Panchayat của huyện Almora tại Ấn Độ đã cho rằng:
Sinh khối rễ nhỏ có ý nghĩa quan trọng cho sự tăng trưởng của cá thể cây
rừng, mối quan hệ giữa cây với chu trình các bon. Tích lũy các bon trong rễ
nhỏ có sự khác biệt nhau giữa các loài và các mùa. Kết quả nghiên cứu cho


6

thấy với rừng ưu thế bởi các loài Quercus leucotrichophora, Pinus roxburghii
và Rhododendron arboretum thì tổng sinh khối rễ nhỏ biến động từ 4,28
tấn/ha - 5,74 tấn/ha. Trong khi tổng trữ lượng các bon thay đổi từ 2,14 tấn/ha
– 2,87 tấn/ha. Trung bình sinh khối rễ nhỏ là 6,56 ±2,68 tấn/ha. Sinh khối rễ
nhỏ và các bon phân bố theo các mùa giảm theo độ sâu tầng đất. Rễ nhỏ đóng
vai trò như một phương tiện để chuyển các bon trong khí quyển vào đất dưới
dạng các bon có chứa các hợp chất [21].
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
đất hoặc kiểm soát năng suất rễ nhỏ. Tuy nhiên, năng suất rễ nhỏ có khả năng
đại diện cho tổng năng suất sơ cấp của các hệ sinh thái. Ví dụ, một số nghiên
cứu cho rằng năng suất rễ nhỏ của hệ sinh thái rừng có thể đạt đến 75% tổng
năng suất sơ cấp (Agren et al. 1980, Grier et al. 1981, Vogt et al. 1982, 1986,
Fogel 1983) (dẫn theo Knute & Jame, 1992) [16].
McDonald (2010) Nghiên cứu về rễ nhỏ (FR) (rễ có đường kính
285

Nguồn tài liệu

Bringmark 1977

120 năm, Thụy điển
Nt

217

Persson 1983

Nt

226

Persson 1983

Rừng khô, Venezuela

1590

Medina và Cuevas
1989

Nt

1540



Sồi đen, Nam

1103

591

Wisconsin, Mỹ

1985

Nt
Sồi đỏ, Nam Wisconsin,

1371

174

Aber và cs. 1985

524

Nadelhoffer và cs.

Mỹ
Nt

Nadelhoffer và cs.

1985


680

110

Aber và cs. 1985

324

Nadelhoffer và cs.

Wisconsin, Mỹ
Thông trắng (Pinus

1985
837

257

strobus), Nam Wisconsin,

Nadelhoffer và cs.
1985

Mỹ
Nt
Thông hỗn giao, Nam

850


Thông đỏ (Pinus resinosa),

Nadelhoffer và cs.

410

69

Aber và cs. 1985

253

Aber và cs. 1985

120

Aber và cs. 1985

Trung Wisconsin, Mỹ
Nt
Thông trắng (Pinus

640

McClaugherty và

strobus), Trung Wisconsin,

cs. 1985


Aber và cs. 1985

Nt

305

Aber và cs. 1985

235

Aber và cs. 1985

250

Aber và cs. 1985

106

Aber và cs. 1985

650

Aber và cs. 1985

420

Aber và cs. 1985

1090


McClaugherty và
cs. 1985

Rừng hỗn giao lá rộng,

930

400

Aber và cs. 1985

1140

McClaugherty và

Massachusetts, Mỹ
Nt

cs. 1985
Nt

540

McClaugherty và
cs. 1985

Linh sam Douglas duyên
hải (Pseudotsuga menziesii)
180 năm, Washington, Mỹ



Pinus elliottii, Florida, Mỹ

1346

Gholz và Fisher
1982

Nt

542

Gholz và cs. 1985a

Fagus 120 năm, Bỉ

439

van Praag và cs.
1988

Picea 35 năm, Bỉ

701

van Praag và cs.
1988

Pseudotsuga, vùng khô hạn,


1979

Quercus spp., Missouri, Mỹ

220

Joslin và Henderson
1987

Nt

598

Pseudotsuga, vùng thấp,

730

Rochow 1975
620

Washington, Mỹ

Keyes và Grier
1981

Nt

700

Keyes và Grier

Pinus contorta, xeric 1,

350

390

Comeau và

Brit. Col.
Pinus contorta, xeric 2,

Kimmins 1989
330

590

Brit. Col.
Pinus contorta, mesic 1,

Kimmins 1989
640

470

Brit. Col.
Pinus contorta, mesic 2,

Comeau và
Kimmins 1989


được thu thập 10cm là 1 lớp đất và độ sâu lên đến 80 cm. Rễ thu thập được
chia thành 3 cỡ kính: cỡ kính I: ≤ 1.0 mm, cỡ kính II: 1.1 – 5.0 mm, cỡ kính
III:

(Nguồn: Google Earth)
Hình 1.1: Ảnh vệ tinh địa hình xã Tân Thái


14
Địa hình: Khu vực nghiên cứu nằm tại phía đông của huyện và được
biết đến vì là nơi có khu du lịch Hồ Núi Cốc là nơi có địa hình dốc.
Về đồi núi: Do vị trí địa lý của Huyện, Đại Từ được bao bọc xung
quanh bởi dãy núi:
- Phía Tây và Tây Nam có dãy núi Tam đảo ngăn cách giữa Huyện và
tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, độ cao từ 300 - 600m .
- Phía Bắc có dãy Núi Hồng và Núi Chúa.
- Phía đông là dãy núi Pháo cao bình quân 150 - 300 m.
- Phía Nam là dãy núi Thằn Lằn thấp dần từ bắc xuống nam.
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 1869mm, cao nhất là 2380mm, thấp nhất là 1385mm.
Độ ẩm không khí trung bình năm là 81.6%.
1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
1.3.2.1. Tình hình dân sinh kinh tế

ninh quốc phòng được giữ vững và ổn định. Tệ nạn xã hội từng bước được đẩy
lùi. Về công tác xã hội xã tập trung chỉ đạo thực hiện công tác thăm hỏi, tặng
quà các gia đình chính sách, trợ cấp cho các hộ nghèo có hoàn cảnh khó khăn.
* Về Giáo dục: Sự nghiệp giáo dục phổ thông có nhiều chuyển biến
tích cực, xã có một trường trung học cơ sở, một trường tiểu học, và một
trường mầm non. Cơ sở vật chất trường lớp được củng cố, số giáo viên dạy


16

giỏi, học sinh giỏi ngày càng tăng. Năm 2010, trường THCS có 238 học sinh
và 27 giáo viên, tỷ lệ lên lớp đạt 100%, tỷ lệ tốt nghiệp là 100%; Trường tiểu
học có 249 học sinh và 20 giáo viên, tỷ lệ lên lớp đạt 100%; Trường mầm non
có 169 học sinh và 13 giáo viên, tỷ lệ bé chăm ngoan đạt 98%. Nhờ vậy
trường đã được công nhận hoàn thành phổ cập giáo dục trung học cơ sở theo
quy định. Hiện nay, trường tiếp tục chỉ đạo xây dựng trường xanh, sạch, đẹp,
chất lượng giáo dục trung học từng bước được tăng lên.
* Về y tế: Xã Tân Thái có một trạm y tế có 7 giường, duy trì tốt hoạt
động khám, chữa bệnh. Các chương trình y tế được triển khai đúng kế hoạch,
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.
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:
1.3.2.3. Tình hình sản xuất nông - lâm nghiệp
* Về cây lúa: Tổng diện tích gieo cấy cả năm: 121 ha (trong đó: diện