BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ ĐỨC THẮNG

NGHIÊN CỨU BỔ SUNG CƠ SỞ KHOA HỌC
VỀ KỸ THUẬT TRỒNG RỪNG PHÒNG HỘ
TRÊN CÁC DẠNG LẬP ĐỊA CHÍNH VÙNG CÁT VEN BIỂN
CÁC TỈNH HÀ TĨNH, QUẢNG BÌNH VÀ QUẢNG TRỊ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Hà Nội - 2022


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ ĐỨC THẮNG

NGHIÊN CỨU BỔ SUNG CƠ SỞ KHOA HỌC
VỀ KỸ THUẬT TRỒNG RỪNG PHÒNG HỘ
TRÊN CÁC DẠNG LẬP ĐỊA CHÍNH VÙNG CÁT VEN BIỂN
CÁC TỈNH HÀ TĨNH, QUẢNG BÌNH VÀ QUẢNG TRỊ

Ngành đào tạo: Lâm sinh
Mã ngành: 9 62 02 05

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS NGÔ ĐÌNH QUẾ
2. GS. TS NGUYỄN XUẤT QUÁT

Hà Nội, 2022


i

LỜI CAM ĐOAN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam theo
Chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 27.
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học của bản thân tơi, luận
án được thực hiện trong thời gian từ năm 2015 đến năm 2021 dưới sự hướng dẫn khoa
học của PGS. TS Ngơ Đình Quế và GS. TS Nguyễn Xn Qt. Các dữ liệu, kết quả
phân tích, đánh giá và các hình, biểu đồ trình bày trong luận án là hồn tồn trung
thực và chưa từng cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào.
Nội dung của luận án có kế thừa và sử dụng một phần kết quả của Đề tài độc
lập cấp Nhà nước: “Nghiên cứu phát triển bền vững hệ thống rừng phòng hộ tại dải
ven biển Bắc Trung bộ”, mã số ĐTĐL 2012.T/33 do Viện Nghiên cứu và Phát triển
Vùng - Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, trong đó, tác giả là thư ký khoa học của Đề
tài. NCS trực tiếp thực hiện các công việc như thiết kế, bố trí thí nghiệm; xây dựng các
thí nghiệm trồng rừng; điều tra, thu thập số liệu ngoại nghiệp của các thí nghiệm xây
dựng ở 3 tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị cũng như việc tổng hợp, xử lý, phân
tích, đánh giá và tham gia viết các sản phẩm chuyên đề, bài báo và báo cáo tổng kết đề
tài. Các thông tin, dữ liệu và kết quả liên quan, tác giả đã được sự cho phép sử dụng

của đơn vị chủ trì, chủ nhiệm đề tài và các thành viên chính tham gia thực hiện đề tài
để công bố trong luận án.
Hà Nội, tháng 04 năm 2022
Tác giả luận án

NCS. Lê Đức Thắng


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong q trình thực hiện luận án, tơi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên
của các Thầy cô, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc về
sự giúp đỡ quý báu đó:
Ban lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Ban Khoa học, Đào tạo và
Hợp tác Quốc tế, Viện Nghiên cứu Lâm sinh, Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng - nơi
NCS đang công tác,…đã tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trong suốt quá trình học tập
và nghiên cứu để hồn thiện luận án.
Trong q trình thực hiện luận án, NCS đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ
bảo tận tình, chu đáo của quý Thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS. TS Ngơ Đình Quế
và GS. TS Nguyễn Xuân Quát. Qua đây, NCS xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và kính
trọng nhất đến quý Thầy đã dành nhiều thời gian và công sức để hướng dẫn tận tình giúp
đỡ NCS hồn thành luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học: GS. TS Võ Đại Hải, PGS. TS
Phạm Xuân Hoàn, PGS. TS Đặng Thái Dương, PGS. TS Nguyễn Huy Sơn, … và một
số nhà khoa học khác đã có những ý kiến góp ý quý báu cho luận án.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới quý Thầy, gia đình, bạn bè,
và đồng nghiệp đã luôn động viên, hỗ trợ về vật chất và tinh thần để tơi hồn thành
tốt luận án này.
Một lần nữa xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất về những sự

giúp đỡ quý báu đó.
đỡ quý báu đó.
Hà Nội, tháng 04 năm 2022
Tác giả luận án

NCS. Lê Đức Thắng


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... ii
MỤC LỤC ............................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC TỪ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT ....................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ........................................................................ viii
DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ ...................................................................... x
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
2.1. Mục tiêu lý luận ............................................................................................ 2
2.2. Mục tiêu thực tiễn ......................................................................................... 2
3. Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu ......................................................... 3
3.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 3
3.2. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ........................................................... 3
4.1. Ý nghĩa khoa học........................................................................................... 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................... 4
5. Những đóng góp mới của luận án ........................................................................ 4
6. Cấu trúc và bố cục của luận án............................................................................. 4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................... 5
1.1. Trên thế giới ..................................................................................................... 5
1.1.1. Cơ sở khoa học và các tiêu chí phân chia lập địa vùng cát ven biển ............ 5
1.1.2. Trồng rừng phòng hộ vùng cát và ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật đến
sinh trưởng phát triển của rừng phịng hộ chắn gió, chắn cát bay .......................... 8
1.1.3. Cơ sở khoa học của việc đánh giá hiệu quả phịng hộ của các đai rừng chắn
gió, chắn cát bay ................................................................................................ 11
1.2. Ở trong nước................................................................................................... 14
1.2.1. Cơ sở khoa học và các tiêu chí phân chia lập địa vùng cát ven biển .......... 14


iv

1.2.2. Trồng rừng phòng hộ vùng cát và ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật đến
sinh trưởng phát triển của rừng phịng hộ chắn gió, chắn cát bay ........................ 16
1.2.3. Cơ sở khoa học của việc đánh giá hiệu quả phịng hộ của các đai rừng chắn
gió, chắn cát bay ................................................................................................ 24
1.3. Thảo luận chung ............................................................................................. 26
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................... 28
2.1. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 29
2.2.1. Quan điểm, cách tiếp cận và phương pháp luận nghiên cứu ...................... 29
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng ........................................... 30
2.3. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ....................................... 44
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 50
3.1. Cơ sở khoa học xây dựng tiêu chí và phân chia các nhóm dạng lập địa vùng cát
ven biển ................................................................................................................. 50
3.1.1. Cơ sở xây dựng tiêu chí phân chia nhóm dạng lập địa .............................. 50
3.1.2. Phân chia các nhóm dạng lập địa trồng rừng phòng hộ vùng cát ven biển . 69
3.2. Đánh giá các biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ và sinh trưởng các lâm

phần rừng trồng trên một số nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển ......................... 74
3.2.1. Đánh giá biện pháp kỹ thuật trồng rừng vùng cát ven biển........................ 74
3.2.2. Sinh trưởng các lồi cây trồng rừng phịng hộ trên một số dạng lập địa vùng
cát ven biển ........................................................................................................ 82
3.2.3. Một số thành công, tồn tại và bài học kinh nghiệm trong công tác trồng rừng,
bảo vệ và phát triển rừng vùng cát ven biển ........................................................ 86
3.3. Ảnh hưởng biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ trên một số nhóm dạng lập
địa vùng cát ven biển ............................................................................................. 89
3.3.1. Ảnh hưởng của phân bón lót kết hợp chất giữ ẩm đến sinh trưởng cây Phi lao
trên nhóm dạng lập địa II ................................................................................... 89
3.3.2. Ảnh hưởng của phân bón lót kết hợp chất giữ ẩm đến sinh trưởng cây Keo lá
liềm trên nhóm dạng lập địa III1 ........................................................................ 95


v

3.3.3. Sinh trưởng cây Keo lá liềm và Keo lá tràm trên nhóm dạng lập địa III1 .. 99
3.3.4. Ảnh hưởng của cây trồng phù trợ và vị trí trồng (trước và sau đai rừng Phi
lao đã có) đến sinh trưởng cây Phi lao trồng trên nhóm dạng lập địa III2 ......... 100
3.3.5. Ảnh hưởng của phân bón lót kết hợp chất giữ ẩm đến sinh trưởng cây Keo lá
liềm trên nhóm dạng lập địa III3 ...................................................................... 102
3.3.6. Ảnh hưởng của dạng lập địa trồng rừng đến sinh trưởng cây Phi lao ...... 109
3.3.7. Ảnh hưởng của dạng lập địa trồng rừng đến sinh trưởng cây Keo lá liềm 112
3.4. Hiệu quả phòng hộ của các đai rừng vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu . 115
3.4.1. Hiệu quả chắn gió của các đai rừng ........................................................... 115
3.4.2. Hiệu quả chắn cát của các đai rừng ........................................................... 118
3.4.3. Hiệu quả cải thiện đất của các đai rừng ..................................................... 121
3.4.4. Hiệu quả tích lũy carbon và hấp thụ CO2 của các đai rừng ......................... 123
3.5. Giải pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ phù hợp, hiệu quả và bền vững trên các
nhóm dạng lập địa chính vùng cát ven biển ......................................................... 132

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................................... 142
1. Kết luận ........................................................................................................... 142
2. Tồn tại ............................................................................................................. 143
3. Khuyến nghị .................................................................................................... 143
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN ........................................................................................................... 144
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 145
PHỤ LỤC............................................................................................................ 158


vi

DANH MỤC CÁC TỪ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Từ viết đầy đủ

BQL

Ban quản lý

BTB

Bắc Trung bộ

BĐKH

Biến đổi khí hậu

Cc


Cồn cát trắng vàng

C

Đất cát biển

CTTN

Cơng thức thí nghiệm

D0

Đường kính gốc

D1.3

Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m

∆D1.3

Tăng trưởng bình qn chung về đường kính thân cây

DT

Đường kính tán

ĐC

Đối chứng


ĐDSH

Đa dạng sinh học

FAO

Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc

HVN

Chiều cao cây

∆HVN

Tăng trưởng bình quân chung về chiều cao cây

KH&CN

Khoa học và Cơng nghệ

KTC

Khoảng tin cậy

M

Trữ lượng

∆M


Tăng trưởng bình qn chung về trữ lượng

NA

Số liệu trống không

NĐ

Nghị định

NLKH

Nông lâm kết hợp

NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nơng thơn

OTC

Ơ tiêu chuẩn

QĐ-TTg

Quyết định của Thủ tướng Chính phủ

RĐD

Rừng đặc dụng



vii

Từ viết tắt

Từ viết đầy đủ

BQL

Ban quản lý

RPH

Rừng phòng hộ

RSX

Rừng sản xuất

SD

Sai tiêu chuẩn

TT

Thông tư

TCVN


Tiêu chuẩn Việt Nam

UBND

Ủy ban nhân dân

UNDP

Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Bảng 3.1. Các dạng địa hình, địa mạo vùng cát ven biển ..................................... 53
Bảng 3.2. Diện tích và phân bố các loại đất cát ven biển khu vực nghiên cứu ...... 55
Bảng 3.3. Thành phần cấp hạt các mẫu đất vùng cát ven biển khu vực nghiên
cứu ....................................................................................................... 56
Bảng 3.4. Một số tính chất hóa tính đất vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu ... 62
Bảng 3.5. Diện tích và phân bố các loại đất cát ven biển theo độ cao................... 64
Bảng 3.6. Khả năng thoát nước, giữ nước của đất cát vùng ven biển ................... 65
Bảng 3.7. Trạng thái thực bì vùng đất cát ven biển .............................................. 68
Bảng 3.8. Tổng hợp các yếu tố cấu thành các nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển
khu vực nghiên cứu .............................................................................. 70
Bảng 3.9. Tổng hợp các nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu .. 72
Bảng 3.10. Diện tích rừng trên đất, cát ven biển khu vực nghiên cứu .................. 75
Bảng 3.11. Kết quả thực hiện nhiệm vụ bảo vệ và phát triển rừng chắn cát, chắn
gió ven biển giai đoạn 2015 - 2020 ....................................................... 77
Bảng 3.12. Tổng hợp các biện pháp kỹ thuật đã áp dụng trong trồng rừng vùng cát
ven biển khu vực nghiên cứu ................................................................ 78

Bảng 3.13. Một số chỉ tiêu sinh trưởng các lồi cây trồng rừng chính trên một số
dạng lập địa vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu .............................. 83
Bảng 3.14. Lượng tăng trưởng bình quân chung và khoảng tin cậy 95% của các
loài cây trồng rừng trên một số dạng lập địa vùng cát ven biển khu vực
nghiên cứu ............................................................................................ 85
Bảng 3.15. Sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán cây Phi lao
trồng trên nhóm dạng lập địa II tại Lệ Thủy ............................................ 89
Bảng 3.16. Số cành dài trên 50cm, tỷ lệ cây chết ngọn và tỷ lệ sống của cây Phi lao
trồng trên nhóm dạng lập địa II tại huyện Lệ Thủy .................................. 91
Bảng 3.17. Sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán cây Phi lao
trồng trên nhóm dạng lập địa II tại Triệu Phong....................................... 92
Bảng 3.18. Số cành dài trên 50cm, tỷ lệ cây chết ngọn và tỷ lệ sống của cây Phi lao
trồng trên nhóm dạng lập địa II tại Triệu Phong....................................... 93
Bảng 3.19. Sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán cây Keo lá liềm
trồng trên nhóm dạng lập địa III1 tại Cẩm Xuyên .................................... 96
Bảng 3.20. Tỷ lệ sống, số thân chính, số cành trên 50cm và lượng vật rơi rụng của
cây Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập địa III1 tại Cẩm Xuyên............ 98


ix

Bảng 3.21. Một số chỉ tiêu sinh trưởng cây Keo lá liềm và Keo lá tràm ở giai đoạn 27
tháng tuổi trồng trên nhóm dạng lập địa III1 tại Lệ Thủy ......................... 99
Bảng 3.22. Sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán cây Phi lao
24 tháng tuổi trồng trên dạng lập địa III2 tại Cẩm Xuyên.................... 101
Bảng 3.23. Sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán cây Keo lá liềm
trồng trên lập địa III3 tại Lệ Thủy ......................................................... 103
Bảng 3.24. Tỷ lệ sống, số thân chính, số cành trên 50cm và lượng vật rơi rụng của
cây Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập địa III3 tại Lệ Thủy ............... 104
Bảng 3.25. Sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán cây Keo lá liềm

trồng trên nhóm dạng lập địa III3 tại Triệu Phong ................................. 105
Bảng 3.26. Tỷ lệ sống, số thân chính, số cành trên 50cm và lượng vật rơi rụng của
cây Keo lá liềm trồng trên lập địa III3 tại Triệu Phong........................... 108
Bảng 3.27. Một số chỉ tiêu sinh trưởng cây Phi lao 24 tháng tuổi trồng trên nhóm
dạng lập địa II và III1 tại Lệ Thủy và Triệu Phong ................................ 110
Bảng 3.28. Một số chỉ tiêu sinh trưởng cây Keo lá liềm 27 tháng tuổi trồng trên nhóm
dạng lập địa II và III1 tại Lệ Thủy và Triệu Phong ................................ 113
Bảng 3.29. Một số chỉ tiêu sinh trưởng đai rừng trồng Keo lá liềm 10 tuổi ............ 116
Bảng 3.30. Hiệu quả chắn gió của các đai rừng Keo lá liềm .................................. 116
Bảng 3.31. Một số đặc điểm đai rừng Keo lá liềm ở giai đoạn 14 tháng tuổi được bố
trí thí nghiệm hiệu năng chắn cát .......................................................... 119
Bảng 3.32. Hiệu quả chắn cát của đai rừng Keo lá liềm ở giai đoạn 14 tháng tuổi .. 120
Bảng 3.33. Lượng vật rơi rụng của các lâm phần rừng Keo lá liềm tại khu vực
nghiên cứu .......................................................................................... 122
Bảng 3.35. Cấu trúc sinh khối tươi các bộ phân thân cây giải tích Keo lá liềm .. 124
Bảng 3.36. Cấu trúc sinh khối tươi lâm phần rừng Keo lá liềm .......................... 125
Bảng 3.37. Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận thân cây giải tích Keo lá liềm ... 126
Bảng 3.38. Cấu trúc sinh khối khô lâm phần rừng Keo lá liềm .......................... 127
Bảng 3.39. Hàm lượng carbon trong các bộ phân thân cây Keo lá liềm và đất
cát....................................................................................................... 128
Bảng 3.40. Cấu trúc trữ lượng carbon trong các bộ phận cây giải tích Keo lá
liềm .................................................................................................... 129
Bảng 3.41. Trữ lượng carbon trong các bể chứa lâm phần rừng Keo lá liềm ...... 129
Bảng 3.43. Phương trình tương quan giữa khả năng hấp thụ CO2 ...................... 131
Bảng 3.44. Hướng sử dụng và biện pháp kỹ thuật trồng rừng phịng hộ trên các
nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển .................................................. 133


x


DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ
Hình 2.1. Sơ đồ các bước nghiên cứu .................................................................. 29
Hình 2.2. Chất giữ ẩm khi trồng, sau 6 và 9 tháng thí nghiệm.............................. 34
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ........................................................................ 36
Hình 2.4. Đai rừng Phi lao ven biển bị sóng biển đánh bật gốc (trái) và thí nghiệm
trồng hàng dứa dại kết hợp trồng bổ sung cây Phi lao (phải) ................. 37
Hình 2.5. Đai rừng Keo lá liềm 10 tuổi bố trí đo hiệu năng chắn gió ..................... 38
Hình 2.6. Bố trí thí nghiệm đo chiều cao cát bốc và cát lấp (ở bên ngồi đai
rừng)..................................................................................................... 39
Hình 2.7. Phân bố lượng mưa bình quân theo tháng của các tỉnh Bắc Trung bộ ..... 47
Hình 2.8. Xu hướng biến đổi cấp bão đổ bộ vào đất liền các tỉnh Bắc Trung bộ giai
đoạn 1961 - 2016 .................................................................................. 48
Hình 3.1. Hiện trạng khai thác cát làm vật liệu xây dựng và nuôi trồng thủy sản tại
khu vực nghiên cứu .............................................................................. 52
Hình 3.2. Hiện trạng trước và sau khi khai thác rừng trồng ở chu kỳ 1 ................ 68
Hình 3.3. Phân bố diện tích rừng chắn gió chắn cát & diện tích đất rừng vùng cát
ven........................................................................................................ 76
Hình 3.4. Phân tích Anova các chỉ tiêu sinh trưởng (trái) và phân tích hậu định chỉ
tiêu đường kính tán (phải) cây Phi lao ở giai đoạn 24 tháng tuổi trên
nhóm dạng lập địa II tại Lệ Thủy .......................................................... 90
Hình 3.5. Phân tích Anova các chỉ tiêu sinh trưởng (trái) và phân tích hậu định chỉ
tiêu chiều cao cây (phải) cây Phi lao ở giai đoạn 24 tháng tuổi trên nhóm
dạng lập địa II tại Triệu Phong.............................................................. 92
Hình 3.6. Phân tích Anova các chỉ tiêu sinh trưởng cây Phi lao ở giai đoạn 24
tháng tuổi trên nhóm dạng lập địa II tại Lệ Thủy và Triệu Phong ......... 94
Hình 3.7. Tương quan giữa đường kính gốc và chiều cao cây Phi lao trên nhóm
dạng lập địa II tại Lệ Thủy và Triệu Phong ........................................... 95
Hình 3.8. Giá trị sinh trưởng D0, HVN, DT và sai tiêu chuẩn tương ứng của cây Keo
lá liềm trồng trên nhóm dạng lập địa III1 tại Cẩm Xun ..................... 97
Hình 3.9. Số thân chính, số cành trên 50 cm, và lượng vật rơi rụng của cây Keo lá

liềm trồng trên dạng lập địa III1 ở thời điểm 12, 19, và 24 tháng tuổi tại
Cẩm Xuyên........................................................................................... 99
Hình 3.10. Phân tích thống kê một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây Keo lá liềm và
Keo lá tràm ở giai đoạn 27 tháng tuổi trên nhóm dạng lập địa III1 tại Lệ
Thủy ................................................................................................... 100
Hình 3.11. Phân tích thống kê một số chỉ tiêu sinh trưởng cây Phi lao trồng trên
dạng lập địa III2 tại Cẩm Xuyên ......................................................... 102


xi

Hình 3.12. Thí nghiệm trồng hàng Dứa dại kết hợp trồng bổ sung cây Phi lao Bảng
3.23. Sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và đường kính tán cây Keo lá
liềm trồng trên lập địa III3 tại Lệ Thủy ................................................. 103
Hình 3.13. Biểu đồ hộp phân bố chỉ tiêu sinh trưởng đường kính gốc, chiều cao và
đường kính tán cây Keo lá liềm trên nhóm dạng lập địa III3 tại Lệ
Thủy ................................................................................................... 103
Hình 3.14. Phân tích thống kê chỉ tiêu số thân chính, cành trên 50cm và lượng vật
rơi rụng của cây Keo lá liềm ở giai đoạn 15 và 27 tháng tuổi tại Lệ
Thủy ................................................................................................... 105
Hình 3.15. Một số chỉ tiêu sinh trưởng cây Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập địa
III3 ở giai đoạn 14 và 27 tháng tuổi tại Triệu Phong .............................. 106
Hình 3.16. Mơ hình thí nghiệm cây Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập địa III3 tại
Triệu Phong......................................................................................... 107
Hình 3.17. Chỉ tiêu số thân, cành dài trên 50cm của cây Keo lá liềm trồng trên
nhóm dạng lập địa III3 tại Triệu Phong............................................... 108
Hình 3.18. Chỉ tiêu sinh trưởng cây Keo lá liềm trồng trên nhóm dạng lập địa III3
tại Lệ Thủy và Triệu Phong ở thời điểm T1 (14, 15 tháng tuổi) và T2 (27
tháng tuổi) .......................................................................................... 109
Hình 3.19. Phân tích thống kê một số chỉ tiêu sinh trưởng cây Phi lao 24 tháng tuổi

trồng trên nhóm dạng lập địa II và III1 tại Lệ Thủy và Triệu Phong........ 111
Hình 3.20. Phân tích thống kê một số chỉ tiêu sinh trưởng cây Keo lá liềm trồng
trên nhóm dạng lập địa II và III1 tại Lệ Thủy và Triệu Phong ............. 114
Hình 3.21. Phân tích tổng hợp hiệu năng chắn gió (E) của các đai rừng chắn gió vùng
cát ven biển ......................................................................................... 118
Hình 3.22. Mức độ cát di động (cát bốc và cát lấp) tại vị trí gốc cây Keo lá liềm sau 3
tháng theo dõi ...................................................................................... 121
Hình 3.23. Ma trận tương quan giữa lượng vật rơi rụng hoàn trả cho đất cát với các
nhân tố sinh trưởng của lâm phần Keo lá liềm khu vực nghiên cứu..... 122
Hình 3.24. Nốt sần cây ở rễ cây Keo lá liềm khu vực nghiên cứu ...................... 123
Hình 3.25. Biểu đồ phân bố giá trị trung bình và sai tiêu chuẩn sinh khối các bộ
phận thân cây cá thể Keo lá liềm tại các địa phương nghiên cứu ......... 125
Hình 3.26. Chặt hạ và lấy mẫu cây giải tích Keo lá liềm.................................... 126
Hình 3.27. Tương quan giữa khả năng hấp thụ CO2 với một số nhân tố sinh trưởng
của các lâm phần rừng Keo lá liềm vùng cát ven biển ......................... 131
Hình 3.28. Canh tác nơng lâm kết hợp tại khu vực nghiên cứu .......................... 140
Hình 3.29. Bón thúc và vun gốc cho cây Keo lá liềm ........................................ 141


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là một thách thức lớn đối với nhân loại trong thế
kỷ XXI. Việt Nam là một trong những quốc gia bị tác động nặng nề do BĐKH. Để hạn
chế những ảnh hưởng bất lợi của BĐKH thì giải pháp bảo vệ và phát triển bền vững hệ
thống đai rừng ven biển là một trong những nội dung cấp thiết trong chiến lược ứng phó
và thích ứng với BĐKH. Trong những năm qua từ nhiều nguồn vốn đầu tư, nỗ lực của
các địa phương và các tổ chức quốc tế quan tâm xác định rõ tầm quan trọng của hệ thống
đai rừng ven biển trong việc ứng phó với BĐKH thơng qua nhiều Chương trình, Dự án

như: Chương trình 327, Dự án 661, Chương trình quản lý tổng hợp vùng ven biển
(ICZM, 2007) [46], Kế hoạch Hành động Quốc gia đới bờ ven biển (NAP, 2016) [61],
Kế hoạch bảo vệ và phát triển rừng giai đoạn 2011 - 2020 (Bộ NN&PTNT, 2012) [14],
Đề án bảo vệ và phát triển rừng ven biển ứng phó với BĐKH giai đoạn 2015 - 2020 (Bộ
NN&PTNT, 2015) [17], Chính sách quản lý, bảo vệ và phát triển bền vững rừng ven
biển ứng phó với BĐKH (Bộ NN&PTNT, 2016) [18]...; các Dự án quốc tế như JICA;
WB ... Tuy nhiên, bên cạnh những kết quả đạt được trong khai thác, sử dụng, bảo vệ và
phát triển những tiềm năng vốn có của các đai rừng phòng hộ (RPH) ven biển, còn những
tồn tại cần sớm được khắc phục.
Khu vực miền Trung gồm 14 tỉnh nằm dọc bờ biển, từ Thanh Hóa đến Bình
Thuận có khoảng 40 vạn ha các dải cát di động trải dọc bờ biển đã và đang bị sa mạc
hóa. Hiện nay diện tích đất cát hoang hóa chưa sử dụng của các tỉnh khá lớn, chiếm
22 - 35% tổng diện tích đất cát ven biển của các tỉnh, trong đó, Hà Tĩnh có 8.500
ha/28.000 ha đất cát hoang hóa, chiếm 30,35%; Quảng Bình có 8.200ha/34.000ha
(24,1%); Quảng Trị có 10.020ha/30.133ha (33,25%). Để ngăn ngừa hoặc giảm suy
thối đất đai, hạn chế sa mạc hóa Chính phủ Việt Nam đã tham gia và ký kết Công
ước chống Sa mạc hóa năm 1998; Chương trình hành động Quốc gia chống sa mạc
hóa giai đoạn 2002 - 2010, điều chỉnh cho giai đoạn 2006 - 2010 và định hướng tới
2020, trong đó, các tỉnh Duyên hải miền Trung là 1 trong 4 vùng đã và đang có nguy
cơ xảy ra sa mạc hóa, đặc biệt vùng cát ven biển.
Trong cơng tác trồng RPH chắn gió, chắn cát bay vùng ven biển thường gặp
nhiều khó khăn về lập địa trồng rừng, đặc biệt là lập địa với dạng địa hình cát di động
mạnh, cồn cát bán di động; đất cát ven biển chua, nghèo mùn và dinh dưỡng, có độ
phì tự nhiên thấp, phần lớn là cấp hạt bền, khả năng giữ nước, giữ phân kém, phân bố
ở những vùng khơ nóng. Loài cây trồng rừng chủ yếu là Phi lao (giống địa phương,


2

dịng 601, 701 của Trung Quốc); các lồi Keo (Acacia); Bạch đàn trắng, Xoan chịu

hạn. Các biện pháp kỹ thuật đã được áp dụng như trồng cỏ để chống cát bay, thay cát
trong hố bằng đất đồi, cải tạo đất, bổ sung mùn, bón phân; trồng sâu, trồng bao quanh
từ chân lên đỉnh đồi; che phủ bề mặt đất cát; … đã đạt được những thành công nhất
định. Tuy nhiên, các hạn chế về phân chia lập địa chưa bám sát vào các yếu tố hình
thành và quyết định tính chất sử dụng của dạng lập địa đó, đặc biệt là gắn liền với
mục tiêu phịng hộ chắn gió, chắn cát bay ven biển; giống chưa được tuyển chọn, cây
con kém chất lượng, thiếu sự chọn lọc đa dạng loài cây trồng RPH; kỹ thuật trồng
rừng thiếu sự bảo vệ cây con khỏi các tác động vật lý trong giai đoạn phát triển ban
đầu, phương thức trồng chưa phù hợp với từng nhóm dạng lập địa; những nghiên cứu
về bón phân chưa nhiều, chưa có nghiên cứu về sử dụng chất giữ ẩm trong công tác
trồng RPH trên đất cát nghèo dinh dưỡng, rời rạc, đất khô hạn; … Do vậy, cây trồng
sinh trưởng kém, tỷ lệ thành rừng thấp, khó thiết lập được các lâm phần liền dải, liền
khoảnh; chưa đáp ứng được khả năng phịng hộ chắn gió, chắn cát bay ven biển và
thích ứng với BĐKH.
Để góp phần bổ sung cơ sở khoa học về các biện pháp kỹ thuật trồng RPH trên các
nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển, làm cơ sở quy hoạch, kế hoạch xây dựng và phát
triển bền vững hệ thống đai RPH vùng cát bằng các loài cây trồng rừng và biện pháp kỹ
thuật trồng RPH phù hợp trên một số nhóm dạng lập địa, nâng cao khả năng phịng hộ
chắn gió, bão; hạn chế cát bay, ứng phó với BĐKH tại các tỉnh Duyên hải miền Trung.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn và giải quyết các vấn đề nêu trên, đặc biệt trong bối
cảnh ảnh hưởng ngày càng gia tăng của BĐKH, nước biển dâng và các hệ lụy kéo theo,
việc thực hiện Luận án: “Nghiên cứu bổ sung cơ sở khoa học về kỹ thuật trồng rừng
phòng hộ trên các dạng lập địa chính vùng cát ven biển các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình
và Quảng Trị” là rất cần thiết, có ý nghĩa cả về khoa học và thực tiễn.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Về lý luận
Bổ sung một số cơ sở khoa học về các biện pháp kỹ thuật trồng rừng phịng hộ
trên các nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển, nhằm nâng cao hiệu quả cơng tác trồng
rừng và khả năng phịng hộ ven biển, ứng phó với biến đổi khí hậu.
2.2. Về thực tiễn

- Xác định được cơ sở phân chia lập địa và các biện pháp kỹ thuật trồng rừng
phòng hộ trên các nhóm dạng lập địa chính vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu;
- Đánh giá được hiệu quả chắn gió, chắn cát, cải thiện đất và hấp thụ các bon


3

của một số đai rừng phòng hộ vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu;
- Đề xuất bổ sung được một số giải pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ phù
hợp và sử dụng hiệu quả, bền vững các nhóm dạng lập địa chính vùng cát ven biển
các tỉnh Bắc Trung bộ.
3. Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án: (i) các dạng lập địa chính vùng cát ven biển
ba tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị; (ii) các lồi cây trồng RPH chính vùng
cát ven biển: Keo lá liềm (A. crassicarpa A.Cunn ex Benth); Keo lá tràm (A.
auriculiformis A.Cunn ex Benth); Phi lao dòng 601 của Trung Quốc.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
* Giới hạn về nội dung nghiên cứu
- Luận án tập trung nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng, sinh khối
và khả năng phòng hộ của các đai rừng trồng bằng các cây trồng rừng chính (Keo lá
liềm, Keo lá tràm, Phi lao đã có và trong các mơ hình thí nghiệm của luận án) trên
một số dạng lập địa chính vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu;
- Luận án tập trung nghiên cứu bổ sung cơ sở khoa học về một số biện pháp kỹ
thuật trồng RPH vùng cát ven biển như: làm đất (lên líp), bón phân hữu cơ vi sinh, chất
giữ ẩm, trồng rừng ở chu kỳ sau (chu kỳ 2), ... trên một số nhóm dạng lập địa (nhóm
dạng lập địa II, III1, III2 và III3) vùng cát ven biển cho các loài cây Phi lao, Keo lá liềm
và Keo lá tràm ở giai đoạn từ 12 - 27 tháng tuổi.
* Giới hạn về địa bàn nghiên cứu
- Luận án thực hiện các nội dung nghiên cứu tại vùng cát các huyện ven biển

ba tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị.
- Các thí nghiệm trồng RPH trên một số nhóm dạng lập địa được bố trí tại các xã
Cẩm Dương, huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh; xã Ngư Thủy Bắc, huyện Lệ Thủy, tỉnh
Quảng Bình; và xã Triệu Trạch, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
4.1. Ý nghĩa khoa học
Luận án góp phần bổ sung cơ sở khoa học về phân chia lập địa và kỹ thuật
trồng RPH trên một số nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển; nhằm nâng cao hiệu quả
công tác trồng rừng, phục hồi, phát triển bền vững các đai rừng và phát huy tối đa
khả năng phịng hộ ven biển, ứng phó với BĐKH tại các tỉnh Bắc Trung Bộ.


4

4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Luận án đã xác định được các dạng lập địa vùng cát ven biển và bước đầu lượng
hóa được hiệu quả phịng hộ (chắn gió, chắn cát, cải thiện độ phì và hấp thụ các bon) của
các đai RPH vùng cát ven biển;
- Luận án đã đề xuất được các giải pháp kỹ thuật trồng RPH phù hợp trên các
nhóm dạng lập địa và định hướng sử dụng hiệu quả, bền vững các nhóm dạng lập địa
vùng cát ven biển ba tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Luận án đã nghiên cứu bổ sung, xây dựng được 5 tiêu chí với 20 chỉ tiêu làm
cơ sở phân chia được 38 dạng lập địa thuộc 4 nhóm dạng lập địa chính vùng cát ven
biển ba tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị;
- Luận án đã bổ sung cơ sở khoa học về một số biện pháp kỹ thuật trồng RPH
phù hợp và hiệu quả trên một số nhóm dạng lập địa chính theo hướng nâng cao hiệu
năng phịng hộ, nhằm đảm bảo tính bền vững của các đai RPH vùng cát ven biển ba
tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị.
6. Cấu trúc và bố cục của luận án

Luận án gồm 143 trang, 44 bảng, 37 hình; ngồi phần danh mục các cơng trình
khoa học đã cơng bố của tác giả có liên quan đến luận án, danh mục tài liệu tham
khảo, luận án được kết cấu gồm các phần chính như sau:
 Phần mở đầu (4 trang);
 Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu (23 trang);
 Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu (23 trang);
 Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận (94 trang);
 Kết luận, tồn tại và kiến nghị (2 trang).


5

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Cơ sở khoa học và các tiêu chí phân chia lập địa vùng cát ven biển
Hệ thống phân chia lập địa là một phương thức phân loại lấy đối tượng cây rừng
làm đối tượng phân chia điều kiện môi trường để cây trồng sinh trưởng, phát triển. Hệ
thống phân chia lập địa tạo nên bởi nhiều đơn vị phân loại hợp thành, các nghiên cứu về
phân chia lập địa đã được nhiều nước trên thế giới phân chia và áp dụng vào thực tiễn
sản xuất, điển hình như:
Ở Đức, các nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu phân vùng lập địa, đặc biệt là
lập địa trong lâm nghiệp. Theo đó, các nghiên cứu tiếp cận theo 2 hướng khác nhau,
cụ thể: Thứ nhất, phân kiểu lập địa dựa trên mối quan hệ giữa sinh trưởng của thực
vật rừng với các yếu tố của mơi trường như khí hậu, địa hình, đất mà khơng quan tâm
tới yếu tố địa lý. Đại diện theo cách tiếp cận này, có thể đến các tác giả như: Krutch
(1814, 1849); Pleil (1821, 1829); Rarmann (1867, 1885); Valter (1887, 1925)....
(Nguyễn Văn Khánh, 1996) [51]. Thứ hai, phân vùng lập địa dựa trên mối quan hệ
giữa thực vật rừng và lập địa trong một không gian nhất định, bao gồm việc mơ tả,
phân tích, hệ thống hóa, và vẽ bản đồ từng lập địa riêng lẻ. Theo cách tiếp cận này có

thể kể đến các tác giả như: Krauss (1825, 1835, 1935, 1954); Kopp (1965, 1966,
1969), Schwaneeker (1965, 1970); Kopp, Schwaneeker (1974). Trên cơ sở 2 cách
tiếp cận nghiên cứu cũng như tổng kết các kinh nghiệm điều tra lập địa trong nước
(Đức) và ở nước ngoài, H.I. Friedler, W.H. Neber và W. Hunger (1982) đã đưa ra 4
đơn vị lập địa cơ bản: Vùng sinh trưởng  Khu sinh trưởng  Phạm vi bức khảm
 Dạng lập địa.
Ở Liên Xô cũ, lập địa được hiểu là nơi sinh trưởng thực vật hay điều kiện hình
thành kiểu rừng. Các nghiên cứu tập trung ở vùng Đông Bắc Nga - nơi có nhiều kiểu
rừng vùng Taiga và đất ngập úng. Điển hình là Blagovidov và Buadov (1958, 1959),
Trectov (1977, 1981)... Theo đó, kiểu lập địa được phân loại dựa vào 3 yếu tố là: điều
kiện thoát nước, đá mẹ và địa hình.
Hệ thống phân loại lập địa trong cùng một kiểu khí hậu được xác định như
sau: (i) Nhóm lập địa dựa vào điều kiện thốt hơi nước với 6 mức là thốt nước mạnh,
thốt nước bình thường, thốt nước khơng tốt, thốt nước kém, tạo dịng chảy rất yếu
và yếu; (ii) Nhóm phụ lập địa dựa vào điều kiện thốt nước và đá mẹ hình thành đất.
Yếu tố đá mẹ hình thành đất quan tâm tới độ dày tầng đất, thành phần cơ giới, độ


6

cacbonat; và (iii) Kiểu lập địa dựa vào 3 yếu tố: điều kiện thốt nước, đá mẹ và địa
hình. Theo P.S Pôgrepnhiak hệ thống chia lập địa được xác lập theo kiểu ơ vng bàn
cờ, các chỉ tiêu độ phì đất ký hiệu A, B, C, D tương ứng đất xấu, trung bình, tốt, và
rất tốt. Mức độ tốt xấu của đất là A0, A1, …, B0, B1, … ở mỗi ô vuông là một điều
kiện nơi mọc hoặc một kiểu rừng trên đó. Đối với mỗi kiểu rừng tương ứng với một
kiểu rừng vùng khí hậu theo các chỉ tiêu nhiệt độ và độ ẩm khí hậu (Hồng Kim Ngũ
& Phùng Ngọc Lan, 2005) [65].
Như vậy, các yếu tố lập địa tương đối ổn định, ít biến động và từ đó sẽ tác
động trực tiếp và hình thành nên các kiểu rừng tự nhiên khác nhau. Phân chia lập địa
ở đây chủ yếu áp dụng với nơi đã có rừng và chủ yếu là rừng tự nhiên.

Ở Trung Quốc, lập địa được du nhập từ những năm sau giải phóng (1950) nhưng
phát triển rất chậm, trong thời gian gần đây các nhà khoa học mới quan tâm nghiên cứu về
lập địa. Dương Kế Cảo và cs (1993) đã phân vùng lập địa một vùng rộng lớn (100.000
km2) thuộc Đông Bắc Trung Quốc, với 6 cấp phân vị lập địa được phân chia như sau: (i)
Cấp khu lập địa (Site region); (ii) Cấp á khu lập địa (Site subregion) được phân chia theo
sự khác nhau về khí hậu có tham khảo địa mạo và thực vật; (iii) Tiểu khu lập địa (Site type
district) phân chia theo địa mạo và nham thạch; (iv) Nhóm kiểu lập địa (Group of site type)
phân chia theo độ cao tuyệt đối, hướng dốc, độ dốc (< 150 và > 150); (v) Kiểu lập địa (Site
type) phân chia theo độ dày tầng đất (< 30 cm và ≥ 30 cm) và thành phần cơ giới (sét, thịt,
thịt pha cát, cát); (vi) Kiểu phụ lập địa (Site type variety) phân chia theo độ dày tầng đất
mặt (tầng A: < 15 cm và ≥ 15 cm), độ chua pH (chua < 6,5, trung tính 6,5-7,5, kiềm > 7,5)
và mực nước ngầm (nơng < 0,5 m, trung bình 0,5-1,5 m, sâu > 1,5 m). Nhìn chung, các
cấp phân chia trên về nội dung đã theo sát được nội dung phân chia lập địa của Đức nhưng
tên gọi đã có ít nhiều thay đổi (Hoàng Kim Ngũ & Phùng Ngọc Lan, 2005) [65].
Các yếu tố bất lợi chính cho vùng ven biển Nam Trung Quốc bao gồm thảm
thực vật bị hư hại, xói mịn đất, cát di động do gió, phù sa, ô nhiễm, và mất cân bằng
sinh thái. Theo đó, vùng ven biển Nam Trung Quốc đã được đề xuất phân chia tự
nhiên thành 3 vùng chính (đới cận nhiệt đới, đới nhiệt đới và đới xích đạo) với 5 vùng
tự nhiên và 12 khu vực môi trường tự nhiên (Huan-Ting et al., 1994) [100].
Cồn cát ven biển là một dạng địa hình đặc trưng của dải bờ biển ở nhiều nước
trên thế giới như Mỹ, Trung Quốc, Úc, Anh, Pháp, Tây Ban Nha, … Đối với khu vực
này việc quản lý, khai thác, và thực hiện các giải pháp bảo vệ, khôi phục các dải cồn
cát tự nhiên trên vùng đất cát ven biển đã được quan tâm từ rất sớm và vẫn là vấn đề


7

ưu tiên trong nhiệm vụ phòng chống thiên tai nhằm phát triển bền vững kinh tế - xã hội
vùng ven biển trong nhiều thập kỷ tới (Nguyễn Ngọc Quỳnh et al., 2017) [76].
Cồn cát được phân loại dựa trên cơ sở đặc trưng địa mạo và tính chất biến động của

vùng cát gồm: (i) cồn cát ở các vịnh nhỏ, thỉnh thoảng chịu xói lở nghiêm trọng nhưng khá
ổn định trong thời gian dài, (ii) cồn nằm trong phạm vi bờ biển hở có phạm vi rộng, chịu
xói mịn theo chu kỳ xói lở/bồi ngắn hạn, nhưng có xu thế bị suy thoái dài hạn và (iii) cồn
cát gần hệ thống cửa sơng chịu xói lở đáng kể theo chu kỳ nhất định, là kết quả của lòng
dẫn vùng cửa sông chịu ảnh hưởng thủy triều (Nguyễn Ngọc Quỳnh et al., 2017) [76].
Cồn cát ven biển được phân loại theo 3 cấp độ, gồm: (i) ở cấp độ phân loại đầu
tiên, hệ thống cồn cát được phân loại trên cơ sở địa mạo và môi trường xung quanh cồn
như dạng bờ biển mở, dạng vịnh hay dạng cửa sông, (ii) ở cấp độ phân loại thứ hai,
cồn cát được phân loại xếp theo dạng địa hình chính mà nó tồn tại trên đó, như dạng
đảo chắn, dạng mũi đất, dạng bãi nối đảo với đất liền và (iii) ở cấp độ chi tiết nhất, cồn
cát được phân loại trên cơ sở các đặc điểm khác, như có dốc hay khơng dốc (dốc, thoải,
vách đứng), đơn, đôi (Saye, 2003) [135]. Cồn cát ven biển cũng được phân loại thành:
cồn cát ổn định, xói mịn và bồi tụ (Pye, 1990) [132]. Các dạng hình thái chính cồn cát
ven biển gồm: loại cồn cát nổi kéo đến vị trí mức nước biển (loại cồn cát lấn sâu vào
đất liền), cồn cát sơ khai (dạng thung lũng), cồn cát song song với bờ biển (dạng parabol
và parabol dài), cồn cát dạng gò đống (dải lấn vào đất liền gồm các dải bồi lắng và
xiên), cồn cát dạng gò đồi đơn (biệt lập) dạng lưỡi liềm và cồn cát dạng bán nguyệt
(dạng thềm cát rộng) (Pye, 1983) [131].
Tại Ấn Độ, người ta phân cồn cát thành hai loại: (a) các cồn cát cũ và (b)
các cồn cát mới hình thành (Pandey et al., 1964)[129]. Các cồn cát cũ thường có
độ cao trên 10m, khá ổn định nếu hệ sinh thái của nó khơng bị con người can
thiệp. Cồn cát mới có độ cao dưới 10m, thường khơng có thực vật che phủ và khả
năng di động của cát rất cao (Kar, 1993; Singh, 1982) [116], [136].
Ở Hà Lan các cồn cát được phân loại thành: cồn cát phát triển, ổn định và thoái
lui; cách phân loại này tùy thuộc vào việc xem xét các bằng chứng về hình thái học
theo thời gian của sự bồi đắp và phát triển theo phía biển, theo dọc bờ biển hoặc chuyển
dịch theo phía đất liền (Arens & Wiersma, 1994) [100]. Dựa trên quá trình hình thành
bờ biển với các chức năng khác liên quan tới cồn cát ven biển (Ranwell & Rosalind,
1986) [134] đã phân loại: cồn cát ở vịnh, cồn cát phía sau bờ biển, cồn cát dạng đảo
chắn, cồn cát dạng doi đất nhô ra biển, cồn cát dạng bờ ngầm ở cửa sông.



8

Nhìn chung, các nghiên cứu về cơ sở khoa học và các tiêu chí phân chia lập
địa ở một số nước trên thế giới áp dụng từ vi mô đến vĩ mô đều cho thấy, các biện
pháp tác động vào lập địa khác nhau, các đối tượng cây trồng và mục đích sử dụng
lập địa khác nhau đã ảnh hưởng khác nhau đến độ phì, quá trình cân bằng nước, sự
phân hủy vật rơi rụng và chu trình dinh dưỡng khống.
1.1.2. Trồng rừng phịng hộ vùng cát và ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật
đến sinh trưởng phát triển của rừng phịng hộ chắn gió, chắn cát bay ven biển
Các đai RPH ven biển nói chung có một vai trò hết sức quan trọng trong phòng
hộ ven biển, phòng chống thiên tai như hạn chế cát bay, cát nhảy, cát chảy; bảo vệ ruộng
đồng, sinh kế người dân ven biển trước ảnh hưởng của gió bão ngày càng gia tăng cả về
cường độ lẫn tần suất. Nhìn chung, các dải đất cát, cồn cát ven biển phần lớn là những
vùng đất khơ hạn, thiếu nước tưới, khí hậu khắc nghiệt. Ở hầu hết các nước trên thế giới
đều tiến hành trồng RPH trên vùng cát, nhằm hạn chế những tác hại do cát bay và cải tạo
môi trường sinh thái vùng cát ven biển. Các cơng trình nghiên cứu về trồng RPH vùng
cát ven biển khá đa dạng, từ việc chọn loài cây trồng, biện pháp kỹ thuật trồng rừng; đến
kết cấu đai rừng, kỹ thuật xây dựng đai RPH vùng cát ven biển, giải pháp phát triển các
đai RPH ven biển... Có thể kể đến các nghiên cứu của các tác giả như: (Dahl, 1975;
Gadgil & Ede, 1998; Gupta et al., 1997; Haishui, 1996; Harsh & Tewari, 1993; John P.,
2007; Kar, 1993; Kutiel et al., 2004; Lusigi, 1981; Muthana, 1982; Pandey et al., 1964;
Singh, 1982; Wilcock & Carter, 1977); … Cụ thể như sau:
* Loài cây trồng rừng phịng hộ vùng cát ven biển
u cầu về lồi cây trồng cũng là một trong những tiêu chuẩn của xây dựng RPH
ven biển. Theo đó, lồi cây trồng RPH ven biển tốt nhất là những lồi cây bản địa hoặc
có nguồn gốc từ những vùng có điều kiện tự nhiên tương tự. Chúng phải là những loài
chịu nước, chịu ngập, chịu hạn ở mức độ nào đó. Các lồi cây cỏ, cây thân thảo, cây bụi
và cây gỗ nên được phối hợp trong một mơ hình RPH ven biển, bởi vì điều đó sẽ tạo ra

sự đa dạng về nơi sống cho các loài động vật và sự bền vững về mặt sinh thái của toàn
bộ hệ thống (Lê Sỹ Doanh, 2017) [25]. Tại nhiều nơi trên thế giới đã được áp dụng các
biện pháp cơ học như san ủi các đồi cát dốc để hạn chế xói mịn và tạo điều kiện cho cây
trồng phát triển, xây dựng tường rào để ngăn gió và cát, che phủ mặt đất bằng hệ thống
lưới... (Dahl, 1975; Wilcock & Carter, 1977) [103], [149]. Tuy nhiên, biện pháp có hiệu
quả nhất là dùng thảm phủ thực vật (Woodhouse, 1978).
Ở Trung Quốc và các nước Trung Đông, miền Đông và Tây châu Phi, cây Phi lao
được chọn là loài cây chủ đạo trồng trên vùng cát, tạo thành các hệ thống đai có chiều


9

rộng ít nhất 100 - 200m, có nơi đến 2 - 5km tùy bề rộng bãi cát và địa hình địa mạo, cự
ly trồng 1m x 2m (5.000 cây/ha) đến 1m x 1m (10.000 cây/ha). Sau đai rừng Phi lao là
các đai rừng trồng hỗn giao hoặc thuần loài các lồi cây Bạch đàn, Keo, Thơng; phía
trong cùng sau các đai rừng để canh tác nông nghiệp (Haishui, 1996) [111]. Sau năm
1950, cây Phi lao được trồng tại các vùng ven biển như một khu rừng chắn gió, cố định
cát, điều chỉnh sự cân bằng sinh thái và đóng một vai trị khơng thể thay thế trong việc
chống lại thiên tai và bảo vệ đất ven biển. Phi lao là lồi cây trồng rừng chính trong các
khu rừng bảo vệ ven biển tỉnh Phúc Kiến (Li et al., 2003) [120].
* Biện pháp kỹ thuật trồng rừng phòng hộ vùng cát
Sa mạc hóa ln là một vấn đề sinh thái quan trọng ở các vùng khô hạn và bán
khô hạn trên thế giới (Becerril-Pina et al., 2015; Li et al., 2004; Torres et al., 2015) [101],
[123], [139]. Nhiều nghiên cứu tại các khu vực khô hạn và bán khô hạn đã chứng minh
rằng thảm thực vật là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để giảm nguy cơ sa
mạc hóa (Li et al., 2004; Torres et al., 2015; Veron & Paruelo, 2010) [123], [139], [149].
Nguồn nước là yếu tố hạn chế chính đối với sự phát triển của thảm thực vật ở các vùng
khô hạn và bán khô hạn (Ensign et al., 2006; Fan et al., 2015; Kolahchi & Jalali, 2007;
Wang et al., 2015) [105], [106], [118], [147]. Các hoang mạc muốn cải thiện tiểu khí hậu
và cải tạo đất phải trồng RPH thành một hệ thống theo đai hoặc mạng lưới ơ vng, rừng

phải có kết cấu kín, hỗn giao nhiều tầng tán.
Trung Quốc là một trong những quốc gia có tình trạng sa mạc hóa nghiêm trọng
nhất trên thế giới và một dự án kiểm soát sa mạc hóa lớn đã được thực hiện từ những
năm 1950 (Piao et al., 2005; Qadir et al., 2008; Xue-Yong et al., 2002) [130], [133],
[151]. Các biện pháp cải tạo đất bằng các loài cây gỗ, cây bụi và cỏ chịu hạn là một trong
những biện pháp cố định cát hiệu quả nhất và đã đạt được nhiều thành tựu ở miền Bắc
Trung Quốc (Ge et al., 2015; Zhao et al., 2014; Zuo et al., 2012) [108], [153], [155]. Một
nghiên cứu đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng nước trong đất và độ che phủ thực
vật ở các vị trí (chân, sườn và đỉnh) của 10 cồn cát trong mùa sinh trưởng (tháng 4 đến
tháng 10) ở Horqin, phía Bắc Trung Quốc cho thấy, hàm lượng nước trong đất biến thiên
theo thời gian và khơng gian, theo các vị trí khác nhau. Trữ lượng nước trong đất có mối
tương quan nghịch với các vị trí (chân, sườn và đỉnh) của các cồn cát. Ảnh hưởng của
thảm thực vật đến việc trữ nước của đất trên cồn cát vào mùa khô lớn hơn mùa mưa. Vị
trí và hệ số hàm lượng nước trong đất có tương quan thuận ở độ sâu 20 - 140cm (Yang
et al., 2018) [152]. Cấu trúc quần xã cây gỗ - cây bụi - cỏ là ổn định nhất và có khả năng
chắn gió và cố định cát tốt nhất (Wang et al., 2019) [148].


10

Ở New Zealand, chính phủ đã triển khai chiến lược ổn định các cồn cát ven biển
với giải pháp bảo vệ các đụn cát phía ngồi, trồng các loại cây thích hợp để tạo thảm
phủ thực vật trong phạm vi 0,5km dọc theo bờ biển (Gadgil & Ede, 1998) [107].
Tại Ấn Độ, hầu hết các chương trình phịng chống cát di động thường tập trung
vào các cồn cát cũ với các biện pháp: (i) khoanh các khu vực bảo vệ, không cho con
người và súc vật tiếp cận; (ii) sử dụng các cây bụi địa phương trồng theo các dải song
song hoặc theo ô trên sườn dốc để tạo thành các vành đai chắn gió; (iii) gieo trồng các
loại cây bản địa hay các loại cây nhập nội; (iv) tạo các đai cỏ sát với các đai cây bụi
chắn gió để ổn định cát; và (v) áp dụng các biện pháp quản lý các khu vực phục hồi
thảm phủ thực vật (Harsh & Tewari, 1993; Muthana, 1982) [113], [127]. Ngoài ra,

xung quanh các khu vực canh tác nông nghiệp, các đai cây và các dải cây chắn gió đã
được trồng có tác dụng làm tăng thêm độ ẩm lên 14% và tăng 70% năng suất cây trồng
(Gupta et al., 1997) [109]. Các dải cây rộng 13m chắn ngang hướng gió kết hợp với
các băng cỏ rộng 60m cho hiệu quả chắn gió và năng suất cây trồng cao nhất. Biện
pháp trồng cây theo luống cũng được áp dụng rộng rãi tại các khu vực canh tác nông
nghiệp, cây trồng được chọn sao cho ít có sự cạnh tranh về nước và chất dinh dưỡng.
Bề rộng của các luống phụ thuộc vào các loại cây trồng và tính chất đất, thường trong
khoảng 6 - 30m. Các biện pháp thu trữ nước cũng được áp dụng rộng rãi để tạo nguồn
nước tưới cho các loại cây trồng.
Từ những năm 70 của thế kỷ XX, biện pháp tạo ra một quần xã thực vật,
tạo thảm phủ để hạn chế xói mịn đã được sử dụng rộng rãi tại các vùng cát ven
biển ở Mỹ, đặc biệt là bang Massachusetts và bang Louisiana. Để trồng cây, giữ
ẩm trên vùng cát không nên trồng một loài cây đơn lẻ mà phải chọn một tập đoàn
cây trồng thích hợp (Woodhouse, 1978; Harrison, 2005). Trồng cây cỏ biển trên
bề mặt cồn cát để chống xói mịn là tốt nhất (John P., 2007) [115].
Israel đã tiến hành trồng cây ổn định các đồi cát ở ven biển miền Nam nước này
từ những năm 1960. Theo đó, từ năm 1965 - 1999 diện tích thảm thực vật ở các đụn cát,
đồi cát ở Israel tăng lên 82% với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 1,75%, đồng
thời diện tích cồn cát, đụn cát di động giảm 37% (Kutiel et al., 2004) [119].
Ở châu Phi cũng đã có nhiều nghiên cứu tổng kết các biện pháp ổn định cát,
chống sa mạc hóa và phục hồi hệ sinh thái. Phương pháp phổ biến để ổn định cát là
dùng chất dẻo plastic hoặc thân rễ cây trồng sau khi thu hoạch; cải thiện tính chất lý
hóa của đất bằng bitum hoặc một số hợp chất như sulphua; trồng các dải cây chắn gió,
ổn định các cồn cát; hạn chế làm đất, tích trữ nước, ... Các biện pháp này đã được các


11

tổ chức quốc tế như FAO, UNDP, IFAD, ... triển khai có hiệu quả trên các vùng đất cát
ven biển của Senegal, Yemen, và các nước châu Phi khác (Gupta & Rama, 1996;

Lusigi, 1981) [110], [125]. Trồng cỏ trên cồn cát là một áp dụng thực tế trong công tác
bảo vệ cồn cát khỏi bị xói lở do gió đã thực hiện ở nhiều nơi. Việc trồng cỏ có thể thực
hiện trên cả khu vực có sự bổ sung cát mới ở bề mặt cồn cát đã bị xói lở, khi đó hiệu
quả rất nhanh trong việc giữ lại nguồn cát được di chuyển đến. Cần chọn các loài cỏ,
thảm phủ có xuất xứ địa phương (Tom Coates, 2000) [146].
Như vậy, trên thế giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu đưa ra các giải
pháp kỹ thuật cố định, ổn định các cồn cát tự nhiên, phục hồi hệ sinh thái vùng
đất cát ven biển cũng như hạn chế thiệt hại do cát xâm lấn gây ra; các giải pháp
tập trung vào các vấn đề chính, bao gồm: (i) ổn định đất cát và chống xói mịn do
gió, (ii) bảo vệ vùng đất và nước phía trong vùng cát, (iii) quản lý các hoạt động
canh tác nông nghiệp theo hướng bền vững, (iv) bảo vệ và phục hồi thảm phủ
thực vật, và (v) cải tạo các vùng đất cát bị ngập úng hoặc xâm nhập mặn. Tuy
nhiên, biện pháp sử dụng thảm phủ thực vật tỏ ra có nhiều ưu điểm hơn cả.
1.1.3. Cơ sở khoa học của việc đánh giá hiệu quả phịng hộ của các đai rừng chắn
gió, chắn cát bay
Các nghiên cứu về hiệu quả phòng hộ của các đai rừng cho thấy, trên các hoang mạc
muốn cải thiện tiểu khí hậu và cải tạo đất phải trồng RPH thành hệ thống đai hay mạng lưới
ô vuông, có kết cấu kín, hỗn giao nhiều tầng... Các cơng trình nghiên cứu của các tác giả về
hiệu quả trồng RPH vùng cát ven biển như: Lomitcosku V. A (1809), Dokuchaep (1892),
Timiriazep X. A (1893, 1909, 1911), (Ding et al., 2021; Haishui, 1996; Han et al., 2011;
Kejie Zhan et al., 2017; Li et al., 2008; Li & Ren, 2011; Liu et al., 2011; Sun et al., 2019;
Zhao et al., 2008), ... Nhìn chung khá đa dạng, từ hiệu quả chắn gió, chắn cát bay, cải thiện
tiểu khí hậu, cải tạo đất cát; đến hiệu quả phịng hộ mơi trường, bảo vệ sản xuất nông nghiệp,
và sinh kế người dân vùng cát ven biển. Cụ thể như sau:
* Tác dụng phòng hộ chắn gió, chắn cát
Vận tốc gió sau đai rừng thưa phục hồi chậm hơn cả nên phạm vi chắn gió của
đai thưa lớn (60H), phạm vi phịng hộ có hiệu quả 35 - 40H với vận tốc gió giảm 35 40% (Nhikitin P. D.,). Phạm vi chắn gió của đai thưa hẹp hơn đai hơn kín. Đai rừng hơi
kín vận tốc gió giảm nhiều nhất; ở vị trí sau đai 30H, vận tốc gió giảm 40% và phạm vi
chắn gió đạt 60 - 100H mới phục hồi như cũ (Machiakin G. I.,; Bo đrơp V. A.,). Tác
dụng phịng hộ của rừng phụ thuộc vào cấu trúc của tán rừng, đai rừng có nhiều hàng

cây với cấu trúc nhiều tầng sẽ có tác dụng phịng hộ cao hơn so với đai rừng có ít hàng


12

cây và tán cây ngắn. Bề rộng của khu vực được bảo vệ có thể lên đến 20 lần chiều cao
của tán rừng nếu luồng gió thổi vng góc với đai rừng và rộng khoảng 5 lần luồng gió
thổi song song với đai rừng. Nếu đai rừng bị suy thoái hoặc mất đi thì khả năng phịng
hộ chắn gió, chắn cát bay sẽ bị mất hoặc giảm đi (Takle et al., 2006) [138].
Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định vai trò to lớn của các đai rừng để phòng
hộ và cải thiện điều kiện canh tác. Đai rừng có chiều rộng 100m hàng năm có khả năng
cố định được 104 - 233m3 cát. Ở thành phố Zhanjiang có 20.000ha các đụn cát di động
và bán di động đã được cố định bởi các đai rừng và hàng ngàn ha đất nơng nghiệp được
phục hồi sau các đai rừng đó (Haishui, 1996) [111]. Ở khoảng cách 5 - 25H (H là chiều
cao đai rừng) vận tốc gió giảm 25 - 40%, vùng có hiệu quả nhất trong phạm vi 5H, ở
đó vận tốc gió giảm 46 - 69%. Hiệu quả chắn gió giảm khi khoảng cách giữa các đai
rừng càng xa nhau. Nhiệt độ khơng khí trong đai rừng tăng 0,3 - 1,5 0C vào mùa Đông
và giảm 1 - 2 0C vào mùa hè (Midgley et al., 1983) [126].
Các đai rừng Phi lao trồng trên đất cát có tác dụng chống nhiệt độ lên quá cao vào
ban ngày khi trời nắng gắt, hạn chế nhiệt độ xuống quá thấp vào ban đêm, đặc biệt vào
mùa đông, giữ được nước ngầm không giảm xuống quá sâu, đảm bảo đủ nước cho sinh
hoạt, nước tưới cho cây trồng. Nhiệt độ không khí trong đai rừng cao hơn 0,3 - 1,50C vào
mùa đông, thấp hơn 1 - 20C vào mùa hè và lượng bốc hơi trong đai rừng giảm 10 - 30%
so với nơi trống. Tác dụng chắn gió của các đai rừng liên quan chặt chẽ với khoảng cách
giữa các đai rừng và tăng lên khi có thêm các đai rừng được bố trí đủ khoảng cách. Tuy
nhiên, nếu khoảng cách giữa các đai rừng nhỏ hơn 7 lần chiều cao của đai rừng thì tác
dụng chắn gió sẽ giảm (Kejie Zhan et al., 2017) [117]. Hệ thống gồm vành đai thực vật
cố định cát và một khu đất canh tác có tác dụng giảm 70% vận tốc gió và 96% vận tốc
vận chuyển cát khi qua hệ thống đai rừng đến khu vực canh tác nông nghiệp. Đối với
vùng chuyển tiếp giữa ốc đảo và sa mạc Gobi, vành đai bảo tồn thảm thực vật sa mạc,

vành đai chắn gió, vành đai hỗn hợp kết hợp rừng sản xuất và trồng cỏ chăn nuôi gia súc
và khu đất canh tác có tác dụng giảm vận tốc gió và giảm vận tốc vận chuyển cát với tỷ
lệ lần lượt là 70% và 80% (Zhao et al., 2008) [154].
Chức năng chắn gió và cố định cát của một nebkhas đơn lẻ bị giảm theo thứ tự:
kích hoạt > phát triển > ổn định > giai đoạn phơi thai. Chức năng chắn gió trên một đơn
vị diện tích mặt cắt thẳng đứng ở các giai đoạn phát triển khác nhau giảm dần từ cao
xuống thấp theo thứ tự: kích hoạt > phát triển > ổn định > phơi thai; trong khi đó, chắc
năng chắn gió và chắn cát trên một đơn vị diện tích tại mặt cắt dọc trong các giai đoạn
phát triển khác nhau bị suy giảm từ cao xuống thấp theo tứ tự: ổn định > kích hoạt > phá