Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGÔ THỊ CHANG NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG ĐẤT TRỐNG ĐỒI NÖI TRỌC VÀ ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ MÔ HÌNH PHỦ XANH Ở HUYỆN QUẾ VÕ TỈNH BẮC NINH Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Ngọc Công Thái Nguyên, 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn khoa khọc: “Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc và đặc điểm một số mô hình phủ xanh ở huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh” với các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác, hoàn toàn là công trình nghiên cứu của tôi. Tác giả Ngô Thị Chang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii Lời cảm ơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS. Lê Ngọc Công - người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu để em có thể hoàn thành luận văn này. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo Khoa Sinh- KTNN trường Đại học Sư phạm, khoa Sau Đại học - Đại học Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND các xã Ngọc Xá, Phù Lãng, Cách Bi và Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bắc Ninh, phòng Tài nguyên và môi trường, phòng nông nghiệp huyện Quế Võ! Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua! Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về mặt thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, cùng bạn bè! Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 5 năm 2012 Tác giả Ngô Thị Chang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các bảng v Danh mục các hình vii MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Khái niệm về đất trống đồi trọc 3 1.2. Những nghiên cứu về phủ xanh đất trống đồi núi trọc trên thế giới và ở Việt Nam 4 1.2.1. Nghiên cứu ở ngoài nước 4 1.3. Những nghiên cứu phủ xanh đất trống đồi trọc ở vùng nghiên cứu 7 1.3.1. Các dự án trồng rừng 7 1.3.2. Thực trạng và các giải pháp phủ xanh đất trống đồi trọc 7 1.4. Những nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam 12 1.4.1. Khái niệm về thảm thực vật 12 1.4.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật trên thế giới 12 1.4.3. Những nghiên cứu về thảm thực vật và hệ thực vật ở Việt Nam 15 1.5. Những nghiên cứu về thành phần loài, thành phần dạng sống trên thế giới và ở Việt Nam 18 1.5.1. Những nghiên cứu về thành phần loài trên thế giới 18 1.5.2. Những nghiên cứu về thành phần loài ở Việt Nam 19 1.5.3. Những nghiên cứu trên thế giới về thành phần dạng sống 23 1.5.4. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống ở Việt Nam 25 1.6. Những nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam về cấu trúc không gian của rừng 27 1.6.1. Những nghiên cứu trên thế giới 27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 1.6.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam 28 Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1. Đối tượng nghiên cứu 31 2.2. Địa điểm nghiên cứu 31 2.3. Nội dung nghiên cứu 31 2.4. Phương pháp nghiên cứu 32 2.4.1. Phương pháp tuyến điều tra (TĐT) và ô tiêu chuẩn (OTC) 32 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu 33 2.4.3. Phương pháp phân tích mẫu 33 2.4.4. Phương pháp phân loại đất trống đồi trọc 34 2.4.5. Phương pháp dùng toán thống kê để xử lí số liệu 34 2.4.6. Phương pháp kế thừa số liệu kết hợp với khảo sát tổng thể hiện trường 34 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 35 3.1. Điều kiện tự nhiên 35 3.1.1. Vị trí địa lý 35 3.1.2 Về địa hình - địa thế 36 3.1.3. Địa chất, đất đai 37 3.1.4. Về khí hậu 38 3.1.5. Về đặc điểm thuỷ văn 39 3.2. Tài nguyên thiên nhiên - môi trường 41 3.2.2. Tài nguyên khoáng sản 41 3.2.3. Tài nguyên đất 41 3.3. Kinh tế - xã hội 43 3.3.1. Nguồn nhân lực 43 3.3.2. Thực trạng kinh tế xã hội 43 3.3.3. Thực trạng cơ sở hạ tầng 44 3.3.4. Thực trạng về văn hóa - xã hội 45 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 47 4.1. Hệ thực vật và thảm thực vật 47 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 4.1.1. Hệ thực vật 47 4.1.2. Thảm thực vật 52 4.2. Hiện trạng và tiềm năng đất trống đồi trọc huyện Quế Võ 54 4.2.1. Độ che phủ rừng và tỉ lệ đất trống đồi núi trọc ở huyện Quế Võ 54 4.2.2. Hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp huyện Quế Võ năm 2010 56 4.3. Nguyên nhân hình thành đất trống đồi trọc 57 4.4. Đặc điểm một số mô hình phủ xanh 58 4.4.1. Đặc điểm thành phần loài 58 4.4.2. Đặc điểm thành phần dạng sống 64 4.4.3. Đặc điểm cấu trúc hình thái của các quần xã nghiên cứu 70 4.5. Một số tính chất lý, hoá học cơ bản của đất dưới các thảm thực vật nghiên cứu 74 4.5.1. Độ chua pH (KCl) 75 4.5.2. Hàm lượng mùn tổng số (%) 77 4.5.3. Hàm lượng đạm tổng số (%) 78 4.5.4. Hàm lượng lân tổng số (P2O5) 79 4.5.5. Hàm lượng Kali tổng số (K2O) 80 4.6. Đề xuất mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lí cho khu vực nghiên cứu 83 4.6.1. Điều tra phân loại mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc 83 4.6.2. Đề xuất mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc 84 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHỤ LỤC 94 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đánh giá số loài thực vật được mô tả trên toàn thế giới 14 Bảng 2.1: Bố trí tuyến điều taị các địa điểm nghiên cứu 32 Bảng 2.2: Bố trí ô tiêu chuẩn điều tra tại địa điểm nghiên cứu 32 Bảng 3.1: Nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa trung bình tháng tỉnh Bắc Ninh năm 2011 39 Bảng 3.2: Diện tích và tỉ lệ các loại đất huyện Quế Võ 42 Bảng 4.1: sự phân bố các chi trong hệ thực vật huyện Quế Võ 48 Bảng 4.2: Sự phân bố các loài trong các họ thực vật ở huyện Quế Võ 49 Bảng 4.3: Độ che phủ rừng và tỷ lệ đất trống đồi trọc của huyện Quế Võ 55 Bảng 4.4: Hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp huyện Quế Võ năm 2010 56 Bảng 4.5: Thống kê số lượng, tỉ lệ các loài, chi, họ tại các khu vực nghiên cứu 59 Bảng 4.6. Thành phần dạng sống trong khu vực nghiên cứu 65 Bảng 4.7: Thành phần dạng sống thực vật tại các điểm nghiên cứu 66 Bảng 4.8: Đặc điểm cấu trúc hình thái của các quần xã tại các điểm nghiên cứu 71 Bảng 4.9. Một số tính chất hóa học của đất dưới các quần xã nghiên cứu 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 4.1. Biểu đồ tỷ lệ các loài, chi, họ trong các quần xã thực vật nghiên cứu 59 Hình 4.2: Biểu đồ thành phần dạng sống thực vật tại KVNC 65 Hình 4.3: Biểu đồ thành phần dạng sống thực vật tại các địa điểm nghiên cứu 66 Hình 4.4: Sự biến đổi độ chua pH(KCl) tại các điểm nghiên cứu 76 Hình 4.5: Sự biến đổi của hàm lượng mùn (%) tại các điểm nghiên cứu 78 Hình 4.6: Hàm lượng đạm tổng số (%) ở các điểm nghiên cứu 79 Hình 4.7: Hàm lượng lân tổng số (%) ở các điểm nghiên cứu 80 Hình 4.8: Hàm lượng kali tổng số (%) ở các điểm nghiên cứu 81 Hình 4.9: Hàm lượng Ca++ (mg/100g) ở các quần xã nghiên cứu 82 Hình 4.10: Hàm lượng Mg++ (%) ở các điểm nghiên cứu 82 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Để đảm bảo sự phát triển bền vững của mỗi quốc gia, cùng với việc đẩy nhanh tốc độ công nghiệp hóa hiện đại hóa thì vấn đề bảo vệ môi trường cần phải được quan tâm hàng đầu và được coi là nhiệm vụ của cả nhân loại. Nhận thức được vai trò to lớn của thảm thực vật nói chung và hệ sinh thái rừng nói riêng, các quốc gia đã ngày càng nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và nguồn tài nguyên thiên nhiên. Nhiều giải pháp đồng bộ đã được tiến hành, một trong số đó là các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc đã được thực hiện và đem lại hiệu quả cao. Ở Việt Nam, trong những năm qua do quá trình khai thác tài nguyên quá mức cùng với phương thức canh tác lạc hậu của địa phương như đốt rừng làm nương rẫy, chăn thả gia súc bừa bãi…khiến cho diện tích rừng của nước ta ngày càng bị thu hẹp, tiềm năng rừng và đất rừng ngày càng bị cạn kiệt. Khi rừng bị phá hủy sẽ làm cho tốc độ xói mòn đất, sạt lở đất, sa mạc hóa,các thảm họa thiên nhiên như lũ lụt, hạn hán, ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng. Để hạn chế và ngăn chặn tình trạng này, ngoài công tác xây dựng các khu bảo tồn để bảo vệ nguồn gene, thì phục hồi các hệ sinh thái rừng đã bị suy thoái là thực sự cần thiết. Cùng với quá trình thoái hóa của thảm thực vật là quá trình suy thoái của đất do xói mòn rửa trôi. Các nhà khoa học đều nhận định mất rừng dẫn đến trọc hóa đất đai là nguyên nhân chính gây ra các thảm họa thiên tai. Bắc Ninh là tỉnh thuộc vùng đồng bằng Bắc bộ, nằm gọn trong châu thổ sông Hồng. Diện tích đồi núi chiếm tỉ lệ rất nhỏ (0.53%) so với tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Tài nguyên rừng của Bắc Ninh không lớn, chủ yếu là rừng trồng. Tổng diện tích đất rừng là 661,26 ha phân bố tập trung ở huyện Quế Võ (290,09 ha) và huyện Tiên Du (371,17 ha). Tuy nhiên, sau một thời gian dài do quá trình khai thác quá mức nên nhiều diện tích rừng bị thu hẹp, diện tích đất trống đồi trọc tăng lên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 Thực hiện chủ trương Đề án giao rừng của tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2008 - 2010 nhiều mô hình phủ xanh đất trống đồi núi trọc đã được tiến hành và đem lại hiệu quả cao về kinh tế và môi trường sinh thái. Trước thực tế đó chúng tôi đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc và đặc điểm một số mô hình phủ xanh ở huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh”. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được hiện trạng đất trống đồi núi trọc ở huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh - Xác định đặc điểm các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc - Đề xuất mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lí cho địa phương 3. Ý nghĩa của đề tài Về lý luận Góp phần nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi trọc và đặc điểm một số mô hình phủ xanh ở huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh làm cở sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp và xây dựng các mô hình phủ xanh. Về thực tiễn Thảm thực vật trên vùng đồi núi huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh có vai trò quan trọng trong việc phòng hộ, đảm bảo nguồn nước sinh hoạt và sản xuất của nhân dân trên một phạm vi khá rộng của huyện Quế Võ. Trước đây, khu vực này vốn là rừng thường xanh khá phong phú và đa dạng, nhưng cho đến nay nó đã bị phá hoại nghiêm trọng và thay vào đó là các loại rừng trồng thuần loại, rừng hỗn giao đơn giản về cấu trúc. Sự suy giảm này làm cho các thảm thực vật không đáp ứng được vai trò phòng hộ và bảo vệ cảnh quan. Vì vậy, ý nghĩa thực tiễn của đề tài là: lựa chọn các giải pháp kỹ thuật thích hợp nhằm phủ xanh đất trống đồi núi trọc bằng trồng rừng sản xuất hay bằng giải pháp nông lâm kết hợp, nhằm bảo vệ môi trường sinh thái và nâng cao đời sống của người dân sống bằng nghề trồng rừng. [...]... thực trạng đó Đảng bộ và chính quyền tỉnh Bắc Ninh nói chung và huyện Quế Võ nói riêng đã đề xuất và tiến hành một số mô hình phủ xanh đất trống đồi núi trọc trong toàn tỉnh *Giải pháp phủ xanh đất trống đồi núi trọc Muốn thực hiện được phủ xanh đất trống đồi núi trọc có hiệu quả phải xuất phát từ quan điểm hệ thống và phát triển bền vững Mọi giải pháp phủ xanh phải tính đến lợi ích kinh tế, môi trường... Nghiên cứu mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc miền núi tỉnh Nghệ An (1993 - 1997), GS TSKH Trần Đình Lý làm chủ nhiệm [32] Nghiên cứu cơ sở khoa học và xây dựng mô hình phủ xanh đất trống đồi núi trọc ở Bắc Trung Bộ (1997 - 1999), GS TSKH Trần Đình Lý làm chủ nhiệm [29] Nghiên cứu cơ sở khoa học và xây dựng mô hình cải tạo, sử dụng hợp lý khu hệ sinh thái vùng cát huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị (1999... bảo vệ môi trường Lâm Công Định (1982, 1984), đã có một số công bố trong đó trình bày cơ sở khoa học và cơ cấu sản xuất nông lâm kết hợp, giới thiệu một số mô hình nông lâm kết hợp có thể thực hiện ở các tỉnh miền núi để phủ xanh đất trống đồi núi trọc Theo hướng xây dựng mô hình kinh tế môi trường, Nguyễn Hải Tuất và cộng sự (1993), đã nghiên cứu xây dựng mô hình kinh tế môi trường bền vững ở vùng... Viện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 http://www.lrc-tnu.edu.vn Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã và đang được thực hiện 1.3 Những nghiên cứu phủ xanh đất trống đồi trọc ở vùng nghiên cứu Tại Bắc Ninh, công tác phủ xanh đất trống đồi trọc chủ yếu được thực hiện qua các chương trình do Nhà nước đầu tư: Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng tỉnh. .. trình nghiên cứu cấp nhà nước “ Phủ xanh đất trống đồi núi trọc mã số 04A (1986 - 1990) do Bộ Lâm nghiệp chủ trì Chương trình nghiên cứu cấp nhà nước “ Khôi phục rừng và phát triển lâm nghiệp” mã số KN03 (1990- 1995), Bộ Lâm nghiệp chủ trì Theo hướng nghiên cứu này, Trung tâm Khoa Học Tự Nhiên nay là viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cũng đã tiến hành một số đề tài nghiên cứu như: Nghiên cứu mô hình phủ. .. nghiên cứu phủ xanh đất trống đồi trọc bằng nhiều giải pháp khác nhau Có thể nêu một số mô hình đã thực hiện như sau: Tại Châu Phi: gồm các nước Zambia, Tanzania, Zambabuwe Các mô hình đã thực hiện: Mô hình thảm cỏ luân phiên (Rotation Woodlost) nhằm phủ xanh đất trong thời kỳ bỏ hóa, trong mô hình này người ta đã dùng cây Điển (Sesbaina sesban), một loài cây thuộc họ Đậu (Fabaceae) để phủ xanh đất trong... ưu thế, sinh trưởng của cây tái sinh cũng tăng lên đáng kể Phủ xanh đất trống đồi núi trọc bằng các giải pháp nông lâm kết hợp Từ những năm 1980, đã có nhiều công trình nghiên cứu về xây dựng mô hình nông lâm kết hợp để phủ xanh đất trống đồi núi trọc [38] Nguyễn Xuân Đợt (1984), sử dụng đất trống đồi núi trọc theo phương thức nông lâm kết hợp nhằm phát huy hiệu quả tiềm năng lao động và tài nguyên rừng... hết chỉ tập trung nghiên cứu ở một vùng cụ thể và phần lớn các tác giả đều dựa vào khung phân loại của UNESCO (1973) trong nghiên cứu của mình Những nghiên cứu về hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam đều mới chỉ đưa ra con số dự đoán về hệ thực vật ở một châu lục, một quốc gia, hoặc một khu vực cụ thể Những số liệu này chưa được nghiên cứu và điều tra đầy đủ Vì vậy, số loài thực vật hiện có chắc chắn... vừa có giá trị bảo vệ và cải thiện môi trường Để thực hiện các giải pháp vừa nêu cần tiến hành lựa chọn cây trồng vật nuôi thích hợp cho vùng đất trống đồi núi trọc, tiến hành chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng vật nuôi thích hợp cho từng vùng, từng hệ sinh thái Tại Bắc Ninh nói chung và huyện Quế Võ nói riêng, hiện đang áp dụng các giải pháp kỹ thuật để phủ xanh đất trống đồi trọc: trồng rừng; trồng... cải tạo đất Mô hình sử dụng độ tàn che của cây họ Đậu để kiểm soát cỏ dại Những nghiên cứu khác cũng đã được thực hiện: phương pháp xây dựng mô hình nông lâm kết hợp (CH Trachummok ,1982; L Roche, 1982), đào tạo và huấn luyện kỹ năng xây dựng mô hình nông lâm kết hợp để phủ xanh đất trống đồi trọc (R.F Fisher, 1991) Năm 1992, T Tuinei và cộng sự nghiên cứu về phục hồi thảm thực vật thứ sinh trên đất sau . đặc điểm một số mô hình phủ xanh ở huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh . 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được hiện trạng đất trống đồi núi trọc ở huyện Quế Võ tỉnh Bắc Ninh - Xác định đặc điểm. Hiện trạng và tiềm năng đất trống đồi trọc huyện Quế Võ 54 4.2.1. Độ che phủ rừng và tỉ lệ đất trống đồi núi trọc ở huyện Quế Võ 54 4.2.2. Hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp huyện Quế Võ năm. các mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc - Đề xuất mô hình phủ xanh đất trống đồi trọc hợp lí cho địa phương 3. Ý nghĩa của đề tài Về lý luận Góp phần nghiên cứu hiện trạng đất trống đồi núi