Tóm tắt – Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên đã chịu hậu quả khá nặng nề do tác động nhiều mặt của biến đổi khí hậu. Trong đó, có sự xói mòn đất. Việc xác định cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi ở vùng nghiên cứu được tiến hành tại xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi ở huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên khá cao: Với độ dốc 19o – 23O: Ở thảm cây bụi thấp, thể tích đất bị mất do xói mòn là 120,90 m3/ha/năm – 137,20, khối lượng đất bị mất do xói mòn là 145,08 tấn/ha/năm – 172,87 tấn/ha/năm. Ở thảm cây bụi cao, thể tích đất bị mất do xói mòn là 51,70 m3/ha/năm – 84,50 m3/ha/năm, khối lượng đất bị mất do xói mòn là 60,49 tấn/ha/năm – 99,71 tấn/ha/năm.
1. Đặt vấn đề
Theo Lê Huy Bá, Lâm Minh Triết (2005), xói mòn đất gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng đến sự phát triển của một quốc gia, làm ảnh hưởng đến nền kinh tế (nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, du lịch…), mà còn gây nhiều xáo trộn trong đời sống xã hội. Vì vậy, vấn đề cấp bách nhất hiện nay là phải áp dụng các biện pháp chống xói mòn có hiệu quả.
Định Hóa là một huyện miền núi của tỉnh Thái Nguyên, địa hình khá phức tạp và tương đối hiểm trở. Xen giữa các dãy núi đá vôi và đồi, núi đất là những cánh đồng hẹp. Do nhiều nguyên nhân, huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên tồn tại nhiều kiểu thảm thực vật thoái hóa, trong đó có thảm thực vật cây bụi. Cùng với đó huyện Định Hóa đã chịu hậu quả khá nặng nề do tác động nhiều mặt của biến đổi khí hậu. Một trong những biểu hiện khá rõ là sự xói mòn đất. Việc xác định cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi ở huyện Định Hóa được tiến hành tại xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh.
Thảm thực vật cây bụi cao: Độ che phủ chung của thảm thực vật khoảng 70%, chia 3 tầng (Tầng cây gỗ gồm những loài cây gỗ có chiều cao đến 4 -6,5 m, độ tàn che 0,25; tầng cây bụi có chiều cao từ 1,5 – 2,5m, với độ che phủ khoảng 30% và khá phong phú về thành phần loài; Tầng cỏ, quyết có chiều cao đến 60 – 80cm).
Thảm thực vật cây bụi thấp: Thảm thực vật có độ che phủ chung rất thấp (không quá 50%), với cấu trúc không gian 2 tầng (Tầng cây bụi có chiều cao đến 1,5m. Phần lớn là các loài cây bụi và một số cây gỗ tái sinh; tầng cỏ quyết gồm các loài thân thảo có chiều cao đến 30 – 70cm).
2. Phương pháp nghiên cứu
Điều tra theo tuyến: Các tuyến điều tra được bố trí song song với nhau, cự li giữa hai tuyến liền kề là 50 m, bề rộng tuyến điều tra là 2m. Trong quá trình triển khai nghiên cứu thực địa, xác định cấu trúc thảm thực vật (độ che phủ, cấu trúc không gian, độ dày thảm mục…) và tiến hành thiết kế các ô tiêu chuẩn (OTC) theo ba mức độ về độ dốc (19 o, 21 o và 23o).
Phương pháp Ô tiêu chuẩn (OTC): Thiết lập 3 ô tiêu chuẩn định vị, với diện tích mỗi OTC là 100m2 (10m x 10m). Các ô tiêu chuẩn định vị đều được bố trí ở các vị trí địa hình tương tự, chỉ khác nhau về độ dốc (19 o, 21 o và 23o). Trong mỗi ô tiêu chuẩn, lại thiết lập 5 ô dạng bản (ODB). Trong mỗi ODB đóng 5 thước kẻ nhựa (kích thước 20 x 1 x1 cm) và để chừa trên mặt đất 5cm (Hình 1). Tiến hành theo dõi định vị để xác định bề dày lớp đất bị cuốn trôi trong thời gian 12 tháng liên tục.
Xác định dung trọng: Phương pháp Ống đóng.
Trên cơ sở chiều dày lớp đất bị mất do xói mòn, mà tính toán cường độ xói mòn (theo thể tích và khối lượng). Cụ thể như sau:
Thể tích đất bị mất đi: V (Theo đơn vị m3) = h (m) x 10000 m2. Trong đó, h: chiều dày lớp đất bị xói mòn (m).
Khối lượng đất bị mất đi: M (Đơn vị tấn/ha) = V x d . Trong đó, V: Thể tích đất bị mất đi; d: Dung trọng đất.
3. Kết quả nghiên cứu
a. Cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi ở xã Đồng Thịnh, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
Thảm thực vật cây bụi cao:
(i) Ở độ dốc 19o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 6,75 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 67,50 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 78,98 tấn/ha/năm.
(ii) Ở độ dốc 21o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 7,34 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 73,40 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 85,88 tấn/ha/năm.
(iii) Ở độ dốc 23o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 8,45mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 84,50 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 99,71tấn/ha/năm.
Thảm thực vật cây bụi thấp: Tương tự như thảm thực vật cây bụi cao, với các điều kiện địa hình khác nhau (19o, 21o và 23o), cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi thấp cũng có sự biến động rõ rệt. Ngoài ra, cường độ xói mòn đất trong thảm cây bui thấp lớn hơn rất nhiều so với thảm cây bụi cao (Bảng 2).
(i) Ở độ dốc 19o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 12,09 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 120,90 m3/ha/năm) và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 145,08 tấn/ha/năm.
(ii) Ở độ dốc 21o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 13,06 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 130,60 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 156,72 tấn/ha/năm.
(iii) Ở độ dốc 23o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 13,79 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 137,90 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 166,86 tấn/ha/năm.
Tính trung bình, cường độ xói mòn đất ở thảm thực vật cây bụi thấp vượt xa cường độ xói mòn đất ở thảm thực vật cây bụi cao. Chẳng hạn, cùng ở điều kiện độ dốc là 23O, ở thảm cây bụi cao, chiều dày đất bị mất do xói mòn là 8,45 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 84,50 m3/ha/năm) và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 99,71 tấn/ha/năm. Trong khi đó, ở thảm cây bụi thấp, các chỉ tiêu tương ứng đều cao hơn rất nhiều: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 13,79 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 137,90 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 166,86 tấn/ha/năm.
b. Cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi cao ở xã Bảo Linh, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
Ở thảm thực vật cây bụi cao ở xã Bảo Linh, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, với các điều kiện địa hình khác nhau (19o, 21o và 23o), cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi cao cũng có sự biến động. Quy luật chung của sự biến động là, cường độ xói mòn (biểu hiện ở 3 chỉ tiêu: Chiều dày lớp đất bị bào mòn, khối lượng và thể tích đất bị mất đi do xói mòn) có tương quan tỷ lệ thuận với độ dốc (Bảng 3):
(i) Ở độ dốc 19o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 5,17 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 51,70 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 60,49 tấn/ha/năm.
(ii) Ở độ dốc 21o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 5,98 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 59,80 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 70,56 tấn/ha/năm.
(iii) Ở độ dốc 23o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 6,23mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 62,30m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 74,14 tấn/ha/năm.
Tương tự, với các điều kiện địa hình khác nhau (19o, 21o và 23o), cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi thấp ở xã Bảo Linh, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên cũng có sự biến động rõ rệt. Theo đó, cường độ xói mòn (biểu hiện ở 3 chỉ tiêu: Chiều dày lớp đất bị bào mòn, khối lượng và thể tích đất bị mất đi do xói mòn) có tương quan tỷ lệ thuận với độ dốc (Bảng 4):
(i) Ở độ dốc 19o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 12,09 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 120,90 m3/ha/năm) và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 149,92 tấn/ha/năm.
(ii) Ở độ dốc 21o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 13,01 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 130,10 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 163,93 tấn/ha/năm.
(iii) Ở độ dốc 23o: Chiều dày đất bị mất do xói mòn là 13,72 mm/năm; thể tích đất bị mất do xói mòn là 137,72 m3/ha/năm và khối lượng đất bị mất do xói mòn là 172, 87 tấn/ha/năm.
4. Kết luận
Nhìn chung, cường độ xói mòn đất trong thảm thực vật cây bụi ở huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên khá cao. Cường độ xói mòn đất trong cùng một trạng thái thảm thực vật (Thảm thực vật cây bụi cao hoặc thảm thực vật cây bụi thấp) không có sự khác biệt nhiều. Tuy nhiên, cường độ xói mòn ở thảm thực vật cây bụi thấp lớn hơn nhiều so với cường độ xói mòn đất ở thảm thực vật cây bụi cao.
Với độ dốc 19o – 23o: Ở thảm cây bụi thấp, thể tích đất bị mất do xói mòn là 120,90 m3/ha/năm – 137,20, khối lượng đất bị mất do xói mòn là 145,08 tấn/ha/năm – 172,87 tấn/ha/năm.
Với độ dốc 19o – 23o: Ở thảm cây bụi cao, thể tích đất bị mất do xói mòn là 51,70 m3/ha/năm – 84,50 m3/ha/năm, khối lượng đất bị mất do xói mòn là 60,49 tấn/ha/năm – 99,71 tấn/ha/năm.
| Tài liệu tham khảo
1. Lê Huy Bá, Lâm Minh Triết (2005). Sinh thái môi trường ứng dụng. NXB Khoa học và Kỹ thuật. 2. Lê Huy Bá (2007). Sinh thái môi trường đất. NXB ĐHQG TP HCM 3. Võ Đại Hải, 1996. Sử dụng mô hình Wischmeier W.H- Smith D.D trong nghiên cứu xói mòn đất ở Việt Nam. Tạp chí Lâm nghiệp, số 1 (13-15). 4. Võ Đại Hải (1996). Nghiên cứu các dạng cấu trúc hợp lý cho rừng phòng hộ đầu nguồn ở Việt Nam. Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp 5. Nguyễn Thế Hưng (2003). Nghiên cứu đặc điểm và xu hướng phục hồi rừng của TTV cây bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh). Luận án tiến sĩ sinh học. 6. Baver L.D., Walter H. Cardner and Wilford R. Gardner, 1972. Soil physics. Fourth Edition. John Wiley & Sons, Jnc., New York-London-Sydney- Toronto. |
Nguyễn Tùng Anh (Học viên thạc sĩ khoa Các Khoa học liên ngành – ĐHQGHN)
Ngọc Anh (Trường ĐH Tài nguyên và Môi trường Hà Nội)
Người phản biện: PGS. TS. Đỗ Hữu Thư
Ngày nhận bài: Tháng 2/2018
Ngày phản biện thông qua: Tháng 2/2018
Ngày duyệt đăng: Tháng 2/2018
