1

MỞ ĐẦU

I. Tính cấp thiết
Lượng rơi là một mắt xích chủ yếu trong vòng tuần hoàn vật chất và dinh dưỡng.
Đồng thời nó cũng là phương thức chính vận chuyển vật chất hữu cơ và các nguyên tố
khoáng từ thảm thực vật xuống mặt đất (Vitousek và Sanford 1986). Nó đặc biệt quan
trọng trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới, nơi mà chuỗi dinh dưỡng mảnh vụn chiếm ưu thế
(Odum 1969).
Quá trình phân giải thảm mục là một phần quan trọng của vòng sinh địa hóa trong
hệ sinh thái rừng, nơi những chất dinh dưỡng được tái quay vòng bởi sự phân hủy vật rơi
rụng (Crockford và Richardson, 2002) đồng thời nó cũng có vai trò quan trọng trong sự
hình thành vật chất hữu cơ trong đất. Nó thể hiện khả năng hoàn trả chất dinh dưỡng cho
đất của hệ sinh thái rừng.
Nghiên cứu về lượng rơi giúp ta có được tiêu chuẩn để đánh giá năng suất, cung
cấp thông tin về sự phân hủy (khi kết hợp với sự đánh giá về thảm mục ở một thời điểm
nhất định), dữ liệu về vật hậu học và dòng dinh dưỡng của hệ sinh thái (Proctor, 1983),
cũng như những chỉ số về hiệu suất sử dụng chất dinh dưỡng (Vitousek, 1982), sự ổn định
và khả năng tự điều chỉnh của hệ sinh thái để trở lại trạng thái cân bằng dưới tác động của
ngoại cảnh. Đã có một số mô hình dự đoán năng suất lượng rơi được đề xuất (Bray và
Gorham 1964 và Silver 1994). Cho đến nay đã có rất nhiều phương pháp được sử dụng để
nghiên cứu quá trình phân hủy thảm mục như Whitcamp và Olson (1963), Wiegert và
Evans (1964), Wiegert và Murphy (1968), Wood (1971, 1974), Spain (1975), Singh và
Gupta (1977) và Woods và Raison (1982).
Cho đến nay những nghiên cứu về lĩnh vực này còn ít được tiến hành đối với hệ
sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam.
Nguyễn Hoàng Trí (1986) có những nghiên cứu về lượng rơi và phân giải thảm
mục của quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata Bl.) ở Cà Mau.
Hoàng Xuân Tý (1988) có những nghiên cứu về lượng rơi và phân giải thảm mục
trong rừng trồng Bồ đề ở Vùng lâm nghiệp Trung tâm.

II.1. Mục tiêu tổng quát
- Có được những dẫn liệu mới về năng suất lượng rơi của rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên
tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh.
- Đánh giá và lượng hóa được khả năng hoàn trả chất dinh dưỡng cho đất thông qua lượng
rơi và quá trình phân giải thảm mục của rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng
sinh học Mê Linh.
II.2. Mục tiêu cụ thể
- Cung cấp những thông tin mới về năng suất lượng rơi và thảm mục của một số
quần xã thực vật tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh.


3

-

Đánh giá được sự biến động của năng suất lượng rơi trong quá trình phát triển
của thảm thực vật.
Xác định được sự đóng góp lá rơi của các loài cây khác nhau trong tổng năng
suất lá rơi của các quần xã.
Xác định được các chỉ số liên quan đến quá trình phân giải thảm mục của một
số kiểu thảm thực vật .
Xác định được khả năng tích luỹ dinh dưỡng trong lá rơi và khả năng hoàn trả
chất dinh dưỡng cho đất của một số quần xã thực vật vùng nghiên cứu.


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Giới thiệu chung vấn đề nghiên cứu

5

nếu chu trình này bị phá hoại, đất không tiếp nhận được thảm mục bổ sung thì đất rừng
nhiệt đới bị nghèo đi nhanh chóng, đặc biệt là hai yếu tố mùn và đạm.
Phương pháp luận của việc nghiên cứu tuần hoàn vật chất và dinh dưỡng đòi hỏi
phải định lượng được những nhóm chính trong thảm thực vật, môi trường và những dòng
vận động trao đổi giữa chúng. Ví dụ như các yếu tố được định lượng bao gồm sinh khối
thực vật nói chung và mô thực vật nói riêng và hàm lượng chất dinh dưỡng trong các mô
(Lugo, 1992; Clark và cs, 2001b) [18], [36], lượng thảm mục và hàm lượng chất dinh
dưỡng có trong thảm mục (Anderson và cs, 1983) [10], thành phần và hàm lượng các chất
dinh dưỡng trong đất (Proctor và cs, 1983a) [48]. Những dòng trao đổi thường được đo
lường nhất bao gồm lượng rơi ( Proctor, 1984) [47], quá trình phân hủy (Anderson và
Swift, 1983) [9] và tăng trưởng sinh khối và sự tích lũy chất dinh dưỡng (Cole và Rapp,
1981; Vitousek và Sanford, 1986) [19], [63]. Trong đó một tập hợp dữ liệu lớn nhất luôn
sẵn có đó là lượng rơi (Vitousek và Sanford, 1986; Silver, 1994; Clark và cs, 2001a,b)
[17], [18], [54], [63]. Lượng rơi là con đường quan trọng để di chuyển vật chất hữu cơ và
những nguyên tố hóa học từ thảm thực vật trả lại cho mặt đất trong hệ sinh thái rừng
thông qua quá trình phân huỷ (Ogawa, 1978; Proctor, 1983) [43], [46] .
1.2. Những nghiên cứu về lượng rơi
Năng suất lượng rơi là thành phần quan trọng nhất của năng suất sơ cấp phía trên
mặt đất, thông thường theo tính toán nó chiếm hơn một nửa mạng lưới năng suất sơ cấp
phía trên mặt đất (Olson, 1963; Clark và cs, 2001b) [18], [44]. Sự khác biệt về năng suất
lượng rơi có thể bởi sự khác nhau về khí hậu, dinh dưỡng đất và chế độ nước (Vitousek
và Sanford, 1986) [63].
Bray và Gorham (1964) [15] đã có nghiên cứu tổng hợp đầu tiên về năng suất lượng
rơi của rừng trên Thế giới.
Kira và cộng sự (1964) [33] nghiên cứu thảm thực vật rừng mưa ở Khao Chong,
Thái lan. Đã xác định năng suất sơ cấp thuần (NPP) của hệ sinh thái rừng đạt 2860
g/m2/năm và năng suất lượng rơi hàng năm đạt 2330 g/m2/năm, trong đó lượng lá rơi
chiếm 51%.

Proctor và cộng sự (1983b) [49] đã nghiên cứu về lượng rơi và thảm mục ở bốn kiểu
rừng mưa đất thấp thuộc vườn quốc gia Gunung Mulu, Sarawak, Malayxia. Các tác giả đã
so sánh giữa các kiểu rừng: (1) rừng trên đất bồi tích; (2) rừng cây lá rộng; (3) rừng cây
Thạch nam; (4) rừng trên núi đá. Năng suất lượng rơi của các kiểu rừng: (1) khoảng 1150
g/m2/năm; (2) 880 g/m2/năm; (3) 920 g/m2/năm và (4) 1200 g/m2/năm. Ở cả 4 kiểu rừng
lượng rơi thường tập trung vào khoảng tháng 5 - 6, đây là khoảng thời gian có lượng mưa
lớn và trước thời kỳ khô hạn của năm. Thảm mục với vật rơi rụng nhỏ (có đường kính
10 cm): (1) 2030 g/m2; (2)
5270 g/m2; (3) 2270 g/m2 và (4) 5230 g/m2.
Spain (1984) [56] nghiên cứu lượng rơi và thảm mục ở ba khu vực rừng mưa nhiệt
đới Úc. Trong khoảng thời gian nghiên cứu ba năm, kết quả đạt được: biến động năng
suất lượng rơi giữa các khu vực từ 728 - 1053 g/m2/năm. Biến động về lượng rơi thể hiện
rõ theo mùa và rơi nhiều nhất trong khoảng cuối mùa khô cho tới đầu mùa mưa. Biến
động hàng năm, theo mùa và giữa các khu vực của thảm mục thể hiện rõ rệt. Lượng thảm
mục ở những khu vực có ẩm độ vừa phải nhỏ nhất khoảng 300 g/m2; lớn nhất được ghi
nhận trên 1050 g/m2.
Stocker và cộng sự (1995) [58] nghiên cứu về lượng rơi của rừng mưa đất thấp (1)
và rừng mưa cao nguyên (2) phía Bắc Queensland thuộc vùng nhiệt đới Úc. Sau 5 năm
nghiên cứu kết quả đạt được: Năng suất lượng rơi trung bình của kiểu rừng (1) đạt khoảng
800 g/m2/năm; (2) khoảng 1103 g/m2/năm. Trong khoảng thời gian 5 năm biến động năng
suất lượng rơi không lớn, 704-874 g/m2/năm đối với kiểu (1); 1002-1364 g/m2/năm đối
với kiểu (2).
Pausas (1997) [45] nghiên cứu về lượng rơi và phân huỷ thảm mục ở rừng Thông
Scốtlen (Pinus sylvestris), phía Đông Pyrenees, Tây Ban Nha. Tác giả đã nhận xét năng

mưa, độ dài chiếu sáng và nhiệt độ).
Yang và cộng sự (2004) [70] nghiên cứu lượng rơi, lượng dinh dưỡng trả lại và phân
huỷ lá rụng của bốn loại rừng trồng có so sánh với rừng tự nhiên ở vùng cận nhiệt đới
Trung Quốc. Đã đưa ra kết quả, năng suất lượng rơi trung bình năm của rừng trồng: loài
Cunninghamia lanceolata đạt 5470 kg/ha/năm, rừng Fokienia hodginsii đạt 7290
kg/ha/năm, rừng Ormosia xylocarpa đạt 5690 kg/ha/năm, rừng Castanopsis kawakamii
đạt 9540 kg/ha/năm, rừng tự nhiên Castanopsis kawakamii (xấp xỉ 150 năm tuổi) đạt
11001 kg/ha/năm. tỷ lệ lá rụng dao động từ 58 – 72% so với tổng lượng rơi.
Lindsay và French (2005) [35] khi nghiên cứu về quần thể loài xâm lấn
Chrysanthemoides monilifera ssp. rotundata trên bờ biển Úc. Các tác giả cho rằng năng
suất lượng rơi của quần thể này đạt khoảng 1690 kg/ha/năm, lượng thảm mục khoảng
3750 kg/ha. Khi so sánh hàm lượng dinh dưỡng (N, P) ở lá sống và lá rụng, các tác giả
cho rằng lượng chất dinh dưỡng được hấp thu lại khoảng 38 - 60% trước khi lá rụng.
Theo Marian Slodicak và cộng sự (2005) [37] nghiên cứu rừng Vân sam (Picea
abies (L.) Karst.) 39 tuổi, vùng Vitkov, Cộng hoà Séc. Năng suất lượng rơi đạt 8500 8700 kg/ha/năm, trong đó lá rơi 7100 - 7800 kg/ha/năm. Hàng năm lượng dinh dưỡng
được trả lại cho đất thông qua lượng rơi khoảng: N 75 kg/ha, K 20 kg/ha, Ca 100 - 120
kg/ha, P 7 kg/ha và Mg 7 kg/ha.


9

1.3. Quá trình phân giải thảm mục
Ngay khi vật rơi rụng (lượng rơi) tiếp xúc với mặt đất thì quá trình phân giải đã diễn
ra, nó giải phóng ra những chất dinh dưỡng cơ bản thiết yếu, việc này rất quan trọng cho
việc điều hoà vòng tuần hoàn Cacbon và dinh dưỡng (Swift và cs, 1979; Waring và
Schlesinger, 1985) [59], [64]. Nhu cầu hàng năm của phần lớn các hệ sinh thái rừng đó là
tái sử dụng các chất dinh dưỡng được giải phóng từ sự phân huỷ vật chất hữu cơ (Waring
và Schlesinger, 1985) [64]. Tốc độ của quá trình khoáng hoá Nitơ có mối liên quan chặt
chẽ với cường độ hấp thu Nitơ và hàm lượng Nitơ có trong vật rơi rụng (Attiwill và
Adams, 1993) [12]. Các nguồn cung cấp Phốtpho từ bên ngoài thường nhỏ hơn so với

và Seastedt, 2001). Hệ sinh vật đất ở đây bao gồm: vi sinh vật đất, động vật không xương
sống nhỏ, động vật không xương sống lớn. Vi sinh vật (vi khuẩn và nấm) là nhóm chính
trong việc phân huỷ ngay vật chất hữu cơ có trong vật rơi rụng (Vossbrinck và cs., 1979;
Wardle và Lavelle, 1997). Các động vật không xương sống nhỏ ăn trực tiếp các vi sinh
vật hoặc gián tiếp điều hoà các quần xã vi sinh vật, qua đó tác động tới cường độ phân
huỷ (Vossbrinck và cs., 1979; Reddy và Venkataiah, 1989). Nhóm động vật không xương
sống lớn ảnh hưởng tới quá trình phân huỷ thông qua việc thay đổi mức độ đa dạng phong
phú của những sinh vật phân huỷ nhỏ (Lawrence và Wise, 2000).
Theo Kennedy và cộng sự (1995), mức độ hoạt động, số lượng và sự thay đổi của
quần xã vi sinh vật có thể phản ánh sự ổn định hệ thống với sự quay vòng chất dinh
dưỡng, nó liên quan chặt chẽ với cường độ tích luỹ mùn trong đất. Vai trò của vi sinh vật
trong đất rất lớn và có mối quan hệ mật thiết với thảm thực vật. Đó là mối quan hệ hai
chiều và là nguồn gốc của sự cân bằng trong hệ sinh thái rừng.
Mối quan hệ giữa qua lại thảm thực vật rừng với hệ sinh vật đất được thực hiện qua
hoạt động phân huỷ xác vụn hữu cơ mà thảm thực vật rừng trả lại cho đất (lượng rơi) của
các quần xã phân huỷ, ta đã biết là cây không thể hút thức ăn khoáng ở dạng hữu cơ mà
phải nhờ vi sinh vật phân giải chất hữu cơ thành các khoáng đơn giản thì cây mới sử dụng
được. Chính trong quá trình phân giải vi sinh vật một mặt chuyển hoá các chất hữu cơ
thành các chất khoáng đơn giản và nuôi sống chúng, mặt khác nó lại tổng hợp nên một
dạng chất hữu cơ đặc biệt trong đất đó là hợp chất mùn – là thành phần cơ bản của đất. Sự
biến đổi và chuyển hoá các xác hữu cơ thực vật trong đất là một quá trình sinh hoá học
phức tạp, được thực hiện với sự tham gia trực tiếp của vi sinh vật đất và của động vật, ôxi
không khí và nước.
1.3.2. Cường độ phân giải thảm mục
Bản chất của mối quan hệ giữa quá trình phân huỷ và lượng rơi (Litterfall) là một
vấn đề rất đáng được nghiên cứu đánh giá. Một đòi hỏi đối với thực vật để đạt hiệu suất
sử dụng dinh dưỡng lớn đó là mất ít hơn các chất dinh dưỡng thông qua lượng rơi
(Vitousek, 1982) [62] cũng như đòi hỏi phải giảm lượng dinh dưỡng có trong lượng rơi.



Mùn là một thể hữu cơ phức tạp có trọng lượng phân tử lớn, cấu tạo phân tử gồm
nhiều thành phần phức tạp. Hiện nay tồn tại hai quan điểm về quá trình hình thành mùn:


12

- Quan điểm hoá học đơn thuần đại diện là Wasman, Schepfer…cho rằng mùn hình
thành qua các phản ứng hoá học đơn thuần, không có sự tham gia của vi sinh vật. Quan
điểm này ít được ủng hộ.
- Quan điểm sinh hoá học tổng hợp. Nhiều nhà nghiên cứu về đất như: Đôkutraiep,
Viliam, Tiurin, Kononoba, Poson, Sefer, Laatser, Alison…đã cho rằng: Quá trình hình
thành mùn phải từ những sản phẩm phân giải của xác hữu cơ và sự tổng hợp những hợp
chất được phân giải của vi sinh vật đất. Mùn được hình thành thông qua các phản ứng
sinh hoá có sự tham gia của các enzym do vi sinh vật tiết ra. Quan điểm này được nhiều
nhà khoa học ủng hộ.
Qua những cơ sở trên đây ta thấy rằng có thể coi hàm lượng mùn trong đất như là
một chỉ tiêu để đánh giá cường độ phân giải thảm mục trong hệ sinh thái rừng.
Quá trình phân giải thảm mục là một quá trình quan trọng của vòng tuần hoàn vật
chất trong hệ sinh thái rừng. Vì vậy, các nghiên cứu về cường độ phân giải thảm mục và
các yếu tố ảnh hưởng được thực hiện khá nhiều, ở nhiều vùng, nhiều hệ sinh thái rừng
khác nhau trên Thế giới.
Quá trình phân huỷ xác hữu cơ thực vật đã được nghiên cứu rộng rãi (Anderson và
Swift 1983) [9] và cường độ phân huỷ cao nhất được ghi nhận ở rừng mưa nhiệt đới
nguyên sinh (Olson 1963) [44]. Hơn nữa, có rất nhiều tác giả đã nhấn mạnh tầm quan
trọng của quá trình phân huỷ trong vòng tuần hoàn dinh dưỡng. Một sự xáo trộn về quá
trình phân huỷ lớp thảm mục trong rừng mưa nhiệt đới sẽ ảnh hưởng tới vòng tuần hoàn
dinh dưỡng.
Edwards (1977) [23] khi nghiên cứu rừng mưa núi thấp ở New Guinea, đã đưa ra
dẫn liệu: Năng suất lượng rơi trung bình khoảng 755 g/m2/năm, trong đó lượng lá rơi đạt
635 g/m2/năm; Xác định trọng lượng cành trên cây (healthy twigs) và cành có trong lượng

nguyên (k = 1.36 năm-1) lớn hơn so với rừng Dương (k = 0.44 năm-1), trong nghiên cứu
này các tác giả cho rằng đặc tính xác hữu cơ thực vật ảnh hưởng tới quá trình phân huỷ
lớn hơn so với độ che phủ và môi trường sống.
Singh và cộng sự (1999) [55] nghiên cứu quá trình phân huỷ thảm mục rừng trồng ở
Ấn Độ thấy rằng cường độ phân huỷ có liên hệ với lượng mưa hàng năm. Cường độ phân
huỷ cao nhất vào mùa mưa (tháng 7-9) và thấp nhất vào mùa hè (tháng 4-6).
Chambers và cộng sự (2000) [16] nghiên cứu quá trình phân huỷ và vòng tuần hoàn
carbon ở rừng nhiệt đới vùng trung tâm Amazon, đã cho rằng cường độ phân huỷ có mối
liên quan mật thiết với nhiệt độ trung bình năm.
Gholz và cộng sự (2000) [27] nghiên cứu quá trình phân huỷ ở các sinh cảnh khác
nhau từ đồng rêu Bắc cực (Arctic tundra) cho tới rừng mưa nhiệt đới. (Từ Bắc Mỹ cho
đến Trung Mỹ). Kết quả cho thấy: Hệ số quay vòng thảm mục (k) ở đồng rêu k = 0.032
năm-1 và ở rừng mưa nhiệt đới k = 3.734 năm-1. Các tác giả so sánh quá trình phân huỷ
lượng rơi của các loài cây và thấy có sự khác nhau rõ rệt: Loài Drypetes glauca, một loài


14

cây gỗ lớn lá rộng nhiệt đới ở Puerto Rico và các loài Thông ở Bắc Mỹ. Kết quả cho thấy
phân huỷ lượng rơi của Drypetes glauca nhanh hơn so với lượng rơi của Thông, hay ở
sinh cảnh cây lá rộng nhanh hơn ở sinh cảnh cây lá kim.
Baker và cộng sự (2001) [13] nghiên cứu quá trình phân huỷ lá và động thái dinh
dưỡng dưới tán bốn loại rừng ở Đông Nam nước Mỹ: (1) rừng Sồi hỗn giao vùng trung
tâm Arkansas; (2) Rừng hỗn giao hai loài Liquidambar styraciflua L và Quercus falcata
var. pagodaefolia Ell. vùng trung tâm Louisiana; (3) rừng Nyssa sylvatica var. biflora
(Walt.) Sarg. và (4) rừng Quercus laurifolia Michx. thuộc Đông Nam vùng Nam
Carolina. Các yếu tố: Độ ẩm đất, chế độ nước và chất lượng nguồn lượng rơi (C:N, C:P,
N:P, lignin:N) được sử dụng làm chỉ tiêu để đánh giá mức độ ảnh hưởng tới quá trình
phân huỷ lá. Phương pháp túi lưới (litterbag) được sử dụng trong nghiên cứu. Sau 100
tuần tỷ lệ lá còn tồn dư là 33, 18, 8, 5% so với khối lượng lá ban đầu tương ứng với các

đất thông qua lượng thảm mục rơi rụng.
Daniel và Adam (1984) [22] trong 5 năm nghiên cứu ở rừng cây lá rộng thường xanh
ở vùng thung lũng Orongorongo phía Đông Wellington, New Zealand, đã thống kê được
tổng lượng rơi trung bình hàng năm đạt 6180 kg/ha/năm, trong đó lượng rơi nhỏ là 4558
kg/ha/năm (70% lá, 26% cành, và 4% hạt); lượng rơi kích thước lớn (cành, thân cây có
chiều dài lớn hơn 28 cm) 1615 kg/ha/năm; phân côn trùng 7kg/ha/năm. Thảm mục dưới
tán rừng đạt 143 tấn/ha. Lượng rơi thường tập trung vào mùa Xuân và mùa Hè. Trong đó
cũng đánh giá hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong vật rơi rụng. Hàm lượng các chất
dinh dưỡng trong lượng rơi xếp theo thứ tự Ca > N > K > Mg > Al > P > Mn > Fe > Zn >
Cu. Trong đó khối lượng các chất dinh dưỡng được trả lại cho đất thông qua lượng rơi là :
P 2,8, Ca 51, Mg 12, K 20 và N 44 kg/ha/năm.
Levett và cộng sự (1985) [34] sau hai năm nghiên cứu tại các loại rừng khác nhau ở
vùng Westland, New Zealand chỉ ra lượng rơi ở các loại rừng khác nhau theo mùa. Ở
rừng cây lá rộng (các loài ưu thế: Dacrydium cupressinum, Metrosideros umbellata,
Quintinia acutifolia) năng suất lượng rơi đạt 4489 kg/ha/năm, lượng rơi thường tập trung
vào mùa Hè và đầu mùa Thu (tháng 12 cho đến tháng 4), không có cao đỉnh ở mùa Xuân
và mùa Thu. Khối lượng các chất dinh dưỡng trả lại thông qua lượng rơi đạt: Na 3.28, K
11.41, Ca 29.70, Mg 9.44, P 2.09, Cl 4.90 , S 6.17 và N 30.9 kg/ha/năm; Đối với rừng Sồi
(Nothofagus truncata) có sự phân hoá mùa rõ rệt, hàng năm đạt cao đỉnh về lượng rơi vào
tháng 1 và tháng 10, năng suất đạt 7252 kg/ha/năm. Khối lượng các chất dinh dưỡng trả
lại thông qua lượng rơi đạt: Na 4.23, K 10.41, Ca 62.40, Mg 9.60, P 2.79, Cl 5.43 , S 4.95
và N 40.1 kg/ha/năm; Tại rừng trồng Thông (18-19 tuổi) đạt cao đỉnh về lượng rơi vào
mùa Xuân (tháng 10 -11) và mùa Thu (tháng 4 - 5) hoặc đầu Đông (tháng 5 - 7), năng
suất đạt 3946 kg/ha/năm. Khối lượng các chất dinh dưỡng trả lại thông qua lượng rơi đạt:
Na 2.12, K 7.46, Ca 16.90, Mg 4.55, P 1.96, Cl 3.10 , S 3.96 và N 30.50 kg/ha/năm.


16

Trong nghiên cứu này các tác giả cũng khẳng định hàm lượng các chất dinh dưỡng có



17

năm. Kết quả cho thấy lượng rơi và thành phần dinh dưỡng phụ thuộc vào điều kiện thời
tiết, vào mùa Thu thường có bão ở Nhật. Ở thời điểm này hàm lượng N và P của lá xanh
rụng bởi bão cao hơn 34% và 106% so với ở lá già rụng, điều này càng củng cố cho giả
thuyết là cây xanh có khả năng tận dụng các chất dinh dưỡng có ở trong lá trước khi lá
rụng.
Adegbidi và cộng sự (2005) [8] nghiên cứu rừng Pinus taeda L. (tuổi 3 và 4) ở phía
Bắc bang Georgia (Mỹ), đã thấy rằng ở các độ tuổi khác nhau thì khả năng trả lại dinh
dưỡng cho đất thông qua lượng rơi cũng khác nhau. Ở tuổi 3 lượng dinh dưỡng trả lại
thông qua lượng rơi: N 9.9; K 1.2; P 1.4; Ca 11.8; Mg 2.6 kg/ha/năm. Ở tuổi 4: N 28.2; K
2.9; P 5.1; Ca 15.6; Mg 4.3 kg/ha/năm.
1.4. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam những nghiên cứu trong lĩnh vực này còn rất ít tiến hành đối với hệ sinh
thái rừng nhiệt đới (rừng tự nhiên).
Nguyễn Hoàng Trí (1986) [3] có những nghiên cứu về lượng rơi và phân giải thảm
mục của quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata Bl.) ở Cà Mau. Theo tác giả năng
suất lượng rơi ở loại rừng này đạt 9756 kg/ ha/năm.
Hoàng Xuân Tý (1988) [2] có những nghiên cứu về lượng rơi và phân giải thảm mục
trong rừng trồng Bồ đề (Styrax tonkinensis) ở Vùng lâm nghiệp Trung tâm. Lượng rơi
rụng hàng năm ở rừng trồng Bồ đề 5 năm tuổi xen Nứa tép đạt 6338 kg/ ha/năm.
Hà Văn Tuế (1993) [1] có những nghiên cứu về năng suất của một số quần xã rừng
trồng nguyên liệu giấy tại vùng Trung du Vĩnh Phú. Tác giả đã đưa ra năng suất sơ cấp
(NPP) và năng suất lượng rơi của các loại rừng trồng khác nhau và ở những độ tuổi khác
nhau. Năng suất sơ cấp (NPP) của Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis) tuổi 4 đạt
45492.4 kg/ha/năm, năng suất lượng rơi 16009.9 kg/ha/năm; Keo (Acacia mangium) tuổi
4 NPP đạt 12027.3 kg/ha/năm, năng suất lượng rơi đạt 15568.8 kg/ha/năm; Rừng trồng
hỗn loài (Eucalyptus camaldulensis và Acacia mangium) tuổi 4 NPP đạt 20967

chúng ta đạt đến 38,4 % trong đó rừng tự nhiên lên đến 10,41 triệu ha (Số liệu diễn biến
tài nguyên rừng 2006, Cục kiểm lâm). Ta thấy rằng trong vòng 16 năm rừng tự nhiên ở
Việt nam đã phục hồi được 1,98 triệu ha. Đã có rất nhiều nghiên cứu về diễn thế của các
hệ sinh thái rừng ở Việt Nam, các kết quả cho thấy các quy luật của quá trình phục hồi và
phát triển của các hệ sinh thái này. Vấn đề đặt ra là chúng ta cần phải hiểu rõ hơn về vòng
tuần hoàn vật chất xảy ra trong các hệ sinh thái này như thế nào, nó liên quan đến quá
trình phục hồi và phát triển của thảm thực vật ra sao. Khả năng cải thiện dinh dưỡng của
đất rừng có liên quan tới quá trình phục hồi rừng như thế nào.


19

Chương 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI
KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1 Điều kiên tự nhiên
2.1.1 Vị trí địa lý
Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nằm trong địa phận xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc
Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, cách thị xã Phúc Yên khoảng 35 km, cách thị trấn Xuân Hoà khoảng
22 km, cách hồ Đại Lải 12 km về phía Bắc (Hình 2.1).

Hình 2.1. Vị trí của Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh
Về địa giới hành chính: Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên (tỉnh Thái Nguyên), phía
Đông và Nam giáp HTX Đồng Trầm, phía Tây giáp vùng đệm của Vườn quốc gia Tam
Đảo (huyện Bình Xuyên).


20

Trạm Đa dạng sinh học có diện tích gần 178ha (chiều dài khoảng 3.000m; chiều
rộng trung bình là 550m, chỗ rộng nhất khoảng 800m, chỗ hẹp nhất khoảng 300m), có độ


Hình 2.2. Bản đồ địa hình Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh


22

- Ở độ cao dưới 300m là đất Feralit vàng phát triển trên đá sa thạch cuội kết hoặc
dăm kết, thành phần đất có nhiều khoáng sét (phổ biến là Kaolinit ngoài ra còn có khoáng
Hydroxit sắt, nhôm lẫn trong đất và silic bị rửa trôi). Khả năng hấp phụ của đất không
cao.
- Ở độ cao dưới 100m ven các con suối lớn có đất tụ phù sa, thành phần cơ giới của
loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phá trồng lúa
và hoa màu.
Đất chua, có độ pH từ 3,5 - 5,5, thành phần cơ giới trung bình, độ dày tầng đất mặt
trung bình từ 30 - 50cm.
Nhìn chung, khu vực nghiên cứu là khu vực có điều kiện đất đai khô cằn, bị rửa trôi
nhiều năm nên nghèo dinh dưỡng.
2.1.4. Khí hâu, thuỷ văn
2.1.4.1. Thời tiết và khí hậu
Lượng rơi của các loại thảm thực vật phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, có những
nhóm yếu tố nội tại và yếu tố ngoại cảnh. Trong đó những yếu tố ngoại cảnh đó bao gồm
các yếu tố liên quan đến khí hậu, thời tiết. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi
tìm hiểu các yếu tố như nhiệt độ không khí, số giờ nắng, lượng mưa và độ ẩm không khí.
Vĩnh Phúc nằm trong vùng khí hậu Đông Bắc. Đặc điểm chung của vùng khí hậu
này là hàng năm có hai mùa nóng lạnh rõ rệt: Mùa nóng (mùa hạ) từ tháng 4 đến tháng 9,
mùa lạnh (mùa đông) từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau. Chính vì vậy để đánh giá động
thái lượng rơi theo mùa, đề tài bố trí thí nghiệm theo dõi lượng rơi từ tháng 4 năm 2009
đến tháng 3 năm 2010. Vì vậy những dẫn liệu về các yếu tố khí hậu và thời tiết cũng được
thu thập theo khoảng thời gian nêu trên.
Những dẫn liệu về nhiệt độ không khí và số giờ nắng được thể hiện trong hình 2.4.

cách với huyện Bình Xuyên) và gặp suối Thanh Lộc rồi chảy ra hồ Đại Lải. Ngoài ra, còn
có một số suối cạn ngắn ngày và chỉ có nước trong ít ngày sau những trận mưa.
2.2. Tài nguyên động, thực vật rừng
2.2.1. Hệ động vật
Theo kết quả điều tra năm 2001 của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật [4], đã
xác định được thành phần phân loại học của 5 lớp: Thú, Chim, Bò sát, Ếch nhái, Côn
trùng, tập trung ở 25 bộ, 99 họ, 461 loài, trong đó:
- Lớp Thú có 13 loài thuộc 6 họ của 4 bộ.
- Lớp Chim có 109 loài thuộc 38 họ của 12 bộ.
- Lớp Bò sát có 14 loài thuộc 7 họ của 1 bộ.
- Lớp Ếch nhái có 13 loài thuộc 5 họ của 1 bộ.
- Lớp Côn trùng có 312 loài thuộc 43 họ của 7 bộ.
Động vật đất có 78 loài thuộc 39 giống, 14 họ của 4 phân bộ.
Các loài thuỷ sinh vật: 116 loài thuộc các nhóm tảo; 44 loài động vật nổi; 20 loài
động vật đáy, 23 loài cá.
Đặc biệt ở đây có 12 loài động vật quý hiếm được đưa vào Sách Đỏ Việt Nam (Phần
Động vật) và 3 loài được đưa vào Sách Đỏ thế giới.


25

2.2.2. Hệ thực vật
Theo GS Nguyễn Tiến Bân (2001) [4], khu vực nghiên cứu nằm trong miền địa lý
thực vật “Đông Bắc và Bắc Trung Bộ”, trong đó chủ yếu tồn tại những nhân tố bản địa
đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa với các ưu hợp thực vật họ
Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Dâu tằm (Moraceae), họ Mộc lan (Magnoliaceae),
họ Đậu (Fabaceae), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Bồ hòn
(Sapindaceae), họ Sau sau (Hamamelidaceae), họ Gạo (Bombacaceae)... Đây cũng là nơi
có các yếu tố thực vật di cư từ phía Nam lên như các loài cây thuộc họ Dầu
(Dipterocarpaceae)....