TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG & MƠI TRƢỜNG

----------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐÁNH GIÁ NHU CẦU SỬ DỤNG NƢỚC CỦA LỒI THƠNG NHỰA
( Pinus merkusii) Ở GIAI ĐOẠN TUỔI NON

NGÀNH

: QUẢN LÝ TÀI NGHYÊN THIÊN NHIÊN

MÃ NGÀNH

: 310

Giáo viên hướng dẫn

: TS Bùi Xuân Dũng

Sinh viên thực hiện

: Phạm Văn Dương

Lớp

: 57- QLTNTN (ctc)

MSV

: 1253100945

Khóa học

: 2012 – 2016


HÀ NỘI - 2016
LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chƣơng trình đào tạo hệ đại học ( khóa 57,2012 – 2016)
trƣờng đại học Lâm nghiệp và đánh giá kết quả học tập của tồn khóa học,
đƣợc sự đồng ý của khoa QLTNR&MT, dƣới sự hƣớng dẫn nhiệt tình của TS
Bùi Xuân Dũng tôi thực hiện đề tài “ Đánh giá nhu cầu sử dụng nước của
lồi thơng nhựa (Pinus merkusii) ở giai đoạn tuổi non”.
Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc tới thầy giáo TS
Bùi Xuân Dũng và các thầy cô giáo trong khoa QLTNR&MT, ban Quản lý
vƣờn ƣơm của trƣờng Đại học Lâm nghiệp, gia đình cùng tồn thể bạn bè đã
giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi hồn thành đề tài tốt nghiệp này.
Mặc dù trong thời gian học tập và nghiên cứu bản than đã có nhiều cố
gắng nỗ lực nhƣng do thời gian thực hiện đề tài cịn ngắn, kiến thức chun
mơn còn hạn chế, kỹ năng điều tra, thực hiện còn chƣa thực sự thành thạo nên
đề tài không thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Tơi kính mong nhận đƣợc
những ý kiến đóng góp, bổ xung quý báu của các thầy cơ giáo cùng tồn thể
các bạn đồng nghiệp để bài luận văn đƣợc hồn thiên hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Xuân mai, Ngày 05 tháng 05 năm 2016

Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Dƣơng



MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH ẢNH
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ....................................................... 3
1.1 Một số đặc điểm của lồi Thơng nhựa và các nghiên cứu đã có về lồi
Thơng3
1.1.1 Một số đặc điểm của lồi Thơng nhựa .............................................. 3
1.1.2 Một số nghiên cứu về lồi Thơng nhựa ............................................. 4
1.1.3 Tình hình phân bố lồi Thơng nhựa ở Việt Nam ............................... 4
1.2 Tổng quan nghiên cứu thoát hơi nƣớc của thực vật trên thế giới ............ 6
1.3 Tổng quan nghiên cứu về thoát hơi nƣớc của thực vật tại việt Nam ....... 8
Chƣơng 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 12
2.1 Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................. 12
2.2 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ............................................................. 12
2.2.1 Đối tượng nghiên cứu ...................................................................... 12
2.2.2 Phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 12
2.3 Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 12
2.3.1 Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn, bố trí thí nghiệm ......................... 12
2.3.2 Đánh giá nhu cầu sử dụng nước của cây Thông nhựa trong điều
kiện thí nghiệm .......................................................................................... 12
2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 13
2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu........... Error! Bookmark not defined.
2.4.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp Error! Bookmark not defined.
2.4.3 Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn bố trí thí nghiệm .......................... 13



2.4.4 Phương pháp đánh giá nhu cầu sử dụng nước của cây Thông nhựa
................................................................................................................... 20
Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM RỪNG TRỒNG KHU
VỰC NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 21
3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ................................................ 21
3.1.1 Vị trí địa lý ....................................................................................... 21
3.1.2 Địa hình ........................................................................................... 21
3.1.3 Khí hậu, thủy văn ............................................................................. 22
3.1.4 Đất đai ............................................................................................. 23
3.1.5 Thảm thực vật .................................................................................. 24
3.2 Tình hình dân, kinh tế, xã hội ................................................................ 24
3.3 Tài nguyên rừng- hoạt động sử dụng đất ............................................... 25
3.3.1 Hiện trạng diện tích các loại đất ở Núi Luốt ................................... 25
3.3.2 Hiện trạng sinh vật Núi Luốt ........................................................... 25
Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 27
4.1. Cây tiêu chuẩn đƣợc lựa chọn thực hiện bố trí thí nghiệm................... 27
4.2 Nhu cầu sử dụng nƣớc của cây Thông nhựa ở giai đoạn tuổi non.............. 32
Chƣơng 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ .......................................... 50
5.1 Kết luận .................................................................................................. 50
5.2 Tồn tại .................................................................................................... 50
5.3 Kiến nghị ................................................................................................ 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Điều tra các chỉ tiêu sinh trƣởng của cây ....................................... 18
Bảng 2.2. Theo dõi khối lƣợng thay đổi của các chậu chứa cây .................... 20
Bảng 3.1. Tổng hợp khí hậu khu vực nghiên cứu (theo tài liệu của trạm khí
tƣợng Kim Bơi, Hịa Bình, 2015) ....................................................... 22

Bảng 4.1. Một số chỉ tiêu sinh trƣởng của cây Thơng nhựa thí nghiệm......... 28
Bảng 4.2. Nhu cầu sử dụng nƣớc của các cây thí nghiệm theo thời gian
nghiên cứu ........................................................................................... 33
Bảng 4.3. Các chỉ tiêu sinh trƣởng của cây sau giai đoan 2 của thí nghiệm......... 43
Bảng 4.4. Nhu cầu sử dụng nƣớc của các cấp cây thí nghiệm........................ 44
Bảng 4.5. Nhu cầu sử dụng nƣớc và các chỉ tiêu sinh trƣởng của cây ........... 45


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Chọn cây Thơng nhựa tiêu chuẩn để chuẩn bị cho q trình thí
nghiệm ................................................................................................. 14
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thùng chứa cây thí nghiệm .......................................... 15
Hình 2.3. Thùng (phía trong) ….. .................................................................. 16
Hình 2.4. Thùng bố trí hồn chỉnh (chiếu đứng) ............................................ 16
Hình 2.5. Cân điện tử Haw6kg/0.2g ............................................................... 19
Hình 3.1. Vị trí khu vực nghiên cứu ............................................................... 21
Hình 4.1. Cấp 1a……...................................................................................... 30
Hình 4.2. Cấp 1b…… ..................................................................................... 30
Hình 4.3. Cấp 1c.............................................................................................. 30
Hình 4.4. Cấp 2a………….............................................................................. 30
Hình 4.5. Cấp 2b……….. ............................................................................... 30
Hình 4.6. Cấp 2c…………………. ................................................................ 30
Hình 4.7. Cấp 3a …………............................................................................. 31
Hình 4.8. Cấp 3b…………… ......................................................................... 31
Hình 4.9. Cấp 3c………………. .................................................................... 31
Hình 4.10. Cấp 4a …………........................................................................... 31
Hình 4.11. Cấp 4b ………… .......................................................................... 31
Hình 4.12. Cấp 4c…………….. ..................................................................... 31
Hình 4.13. Cấp 5a …………........................................................................... 32
Hình 4.14. Cấp 5b ………… .......................................................................... 32

Hình 4.15. Cấp 5c…………….. ..................................................................... 32
Hình 4.16. Biểu đồ nhu cầu sử dụng nƣớc của cây cấp 1 ............................... 36
Hình 4.17. Biểu đồ nhu cầu sử dụng nƣớc của cây cấp 2 ............................... 37
Hình 4.18. Biểu đồ nhu cầu sử dụng nƣớc của cây cấp 3 ............................... 38
Hình 4.19. Biểu đồ nhu cầu sử dụng nƣớc của cây cấp 4 ............................... 39
Hình 4.20. Biều đồ nhu cầu sử dụng nƣớc của cây cấp 5 ............................... 40
Hình 4.21. Biểu đồ nhu cầu sử dụng nƣớc trong một ngày của các các cấp tuổi
khác nhau……………………………………………………………………...41


Hình 4.22. Biểu đồ mối quan hệ giữa nhiệt độ và lƣợng nƣớc cây sử dụng
trong một ngày………………………………………………………… ……43
Hình 4.23. Biểu đồ quan hệ giữa chiều cao với số lá…………………..…..45
Hình 4.24. Biểu đồ quan hệ sự thay đổi về số lƣợng lá với lƣợng nƣớc sử
dụng trong một ngày .......................................................................... .48
Hình 4.25. Biểu đồ sự thay đổi về chiều cao với lƣợng nƣớc sử dụng trong
một ngày…………………………………………………………..…………48
Hình 4.26. Biểu đồ quan hệ sự thay đổi về số lƣợng lá với lƣợng nƣớc sử
dụng trong một ngày…………………………………………………………49


ĐẶT VẤN ĐỀ
Thốt hơi nƣớc là một q trình sinh lý khơng tách rời quang hợp. Sự
thốt hơi nƣớc và trao đổi khí CO2 có quan hệ chặt chẽ với nhau, nhờ thốt
hơi nƣớc mà khí khổng mở và qua đó CO2 từ khơng khí khuyếch tán vào lá
cung cấp cho q trình quang hợp. Tuy nhiên, thốt hơi nƣớc cũng có thể làm
cho cây thiếu nƣớc. Sự thốt hơi nƣớc có tác dụng làm giảm nhiệt độ bề mặt
lá, cân bằng nhiệt cho cây. Nhờ thoát hơi nƣớc mà các chất khống trong đất
đƣợc hút theo dịng nƣớc vận chuyển đi lên các cơ quan, bộ phận trên mặt đất.
Thốt hơi nƣớc và dinh dƣỡng khống có mối quan hệ mật thiết với nhau.

Cây thốt hơi nƣớc tốt thì sẽ hút đƣợc nhiều chất khoáng để vận chuyển và
cung cấp cho các bộ phận của cây sử dụng. Thoát hơi nƣớc giúp cây có khả
năng điều chỉnh, duy trì độ bão hòa nƣớc trong các tổ chức cơ thể, duy trì đặc
tính của keo ngun sinh chất theo hƣớng có lợi cho sinh trƣởng, phát triển.
Mỗi lồi thực vật đều có cơ chế tự điều chỉnh sự thốt hơi nƣớc thơng qua sự
đóng mở của khí khổng. Trong q trình tiến hóa, thực vật có cấu tạo bề mặt
khác nhau để lá thích nghi hạn chế sự thốt hơi nƣớc.
Hiện nay tổng diện tích rừng trồng trên cả nƣớc tính đến năm 2015 là
3.696.320ha, với nhiều loại rừng trồng chủ yếu nhƣ Thơng, Keo, Bạch đàn.
Đó đều là những lồi cây có giá trị kinh tế cao và có tốc độ sinh trƣởng khá
nhanh, chính vì vậy chúng cần một số lƣợng nƣớc nhất định để phục vụ cho
quá trình sinh trƣởng. Vấn đề đang khá đƣợc quan tâm hiện nay đó là việc
nghiên cứu xem nhu cầu tiêu thụ nƣớc ở các giai đoạn của những loài cây này
ra sao, từ đó lựa chọn lồi phù hợp cho các dự án rừng trồng đối với những
khu vực đất khô cằn.
Thông là cây trồng Lâm nghiệp, đƣợc gây trồng ở hầu khắp các tỉnh trung
du và miền núi nƣớc ta. Cây thông đƣợc coi là cây loại trồng chủ yếu, với
diện tích đứng thứ ba sau bạch đàn và keo. Theo quyết định số 3135/QĐBNN-TCLN ngày 06/8/2015 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
công bố số liệu hiện trạng rừng tồn quốc năm 2014, diện tích rừng trồng
1


thông các loại là khoảng 400.000 ha (chiếm gần 12% tổng diện tích rừng
trồng trong cả nƣớc). Lồi thơng đƣợc trồng chủ yếu là Thông nhựa (Pinus
merkusii), cây Thông nhựa mang lại giá trị lớn về mặt kinh tế, xã hội. Chính
vì vậy việc nghiên cứu các đặc điểm sinh học để tìm hiểu xem cây Thơng
nhựa phù hợp với các loại đất và địa hình nào ?, lƣợng nƣớc mà cây cần cho
quá trình sinh trƣởng là bao nhiêu?, điều này là rất cần thiết. Từ những câu
hỏi đặt ra đó tơi đã quyết định thực hiện đề tài “ Đánh giá nhu cầu sử dụng
nước của lồi thơng nhựa (Pinus merkusii) ở giai đoạn tuổi non”


2


Chƣơng 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Một số đặc điểm của lồi Thơng nhựa và các nghiên cứu đã có về lồi
Thơng
1.1.1. Một số đặc điểm của lồi Thơng nhựa
- Thơng nhựa (Pinus merkusii Jungh & de Vriese), Thông hai lá hay
thông Tenasserim, đƣợc miêu tả khoa học đầu tiên năm 1849. Kết quả nghiên
cứu về thông nhựa tại Sumatra ( Indonesia) đã xác định có 3 dạng thơng nhựa
là “Aech”, “Tapanuli” và “Kerinci”. Theo đó, các dạng trên khác nhau về
hình thái thân cây, cách phân cành, hình thái vỏ cây, thành phần của nhựa
thông và khả năng chống chịu bệnh với sâu hại, đặc biệt đối với sâu Milionia
basalis
- Thơng nhựa có thể chịu nóng, đất đai khơ cằn, tầng mỏng, khí hậu
gần biển. thơng nhựa là cây gỗ lớn, cao 25–45 m, tán hình trứng, phân cành
thấp, vỏ cây màu xám nâu ở dƣới, màu đỏ cam ở trên, thƣờng nứt dọc sâu ở
sát gốc, nhƣng phần trên thƣờng nhẵn và dễ bong mảng. Đƣờng kính thân có
thể tới 1,5 m, trong thân cây có nhiều nhựa, nhựa có mùi thơm hắc.
- Lá hình kim, có hai lá mọc cụm trên một đầu cành, lá dài 20-25cm
dày trên 1mm, màu xanh đậm, đính vịng xoắn ốc vào cành lớn. Nón đơn tính
cùng gốc, nón cái chín trong hai năm. Nón thƣờng hình trứng cân đối, kích
thƣớc với chiều cao 4 -5 cm, chiều rộng 3–4 cm khi khép và 6 - 8 cm khi mở,
cuống nón thƣờng thẳng, dài 1,51 cm.
- Lá bắc kém phát triển, lá noãn thƣờng hóa gỗ khi chín. Mặt vảy hình
thoi, có hai gờ ngang dọc nổi rõ, rốn vảy lõm, mỗi vảy có hai hạt, hạt dài 7-8
mm, có cánh 20-25mm, phát tán nhờ gió.
- Giá trị nổi bật của lồi cây này chủ yếu trồng để lấy nhựa, xong có thể

lấy gỗ phục vụ xây dựng, đóng đồ dùng gia dụng. Thơng nhựa là lồi cây tiên
phong trồng ở đất khơ cằn, lục hóa đất trống, đồi núi trọc và có khả năng cải
tạo đất tốt. Nhựa thông đƣợc tinh chế để thu tinh dầu thơng, và phần cịn lại là
3


colophan đƣợc xà phịng hóa để là xà phịng và đƣợc sử dụng làm keo trong
sản xuất giấy (keo nhựa thông) và một số ứng dụng trong công nghiệp điện,
làm chất đốt…
1.1.2. Một số nghiên cứu về lồi Thơng nhựa
- Thông nhựa phân bố tự nhiên và ở miền Trung và Nam Trung Quốc,
giới hạn cao từ 1.200m trở xuống so với mặt nƣớc biển, đƣợc đƣa vào trồng ở
Việt Nam từ năm 1930. Lồi Thơng này tỏ ra thích ứng đƣợc với việc gây
trồng ở đồi trọc các tỉnh vùng Đông Bắc nhƣ: Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc
Kạn...
- Thông nhựa là một trong những loài cây trồng rừng chủ yếu ở nƣớc ta.
Gỗ có nhiều nhựa, ở lõi nhiều hơn ở giác. Nhựa là sản phẩm chủ yếu của rừng
Thơng nhựa, là một đặc sản rừng có giá trị lớn. Từ nhựa chế biến đƣợc hai
chất chính là dầu thông (tê rê ben tin) và tùng hƣơng (cô lô phân). Các nguyên
liệu trên rất cần thiết cho ngành công nghiệp sơn, véc ni, xen lu lơ, dƣợc
phẩm, xà phịng, giấy, chất dẻo, mực in, cao su.
- Cây thông 25-30 tuổi sinh trƣởng tốt, có thể trích nhựa đƣợc 3-4kg
nhựa/năm. Gỗ có vịng tăng trƣởng hẹp, mịn mặt, vân rõ dùng làm đồ mộc gia
dụng, bao bì, ván bề mặt trong toa xe. Gỗ nhỏ đƣờng kính dƣới 25-30 cm
chƣa có lõi, nhẹ, hàm lƣợng nhựa ít cịn dùng làm ngun liệu giấy. Thơng
nhựa hình dáng đẹp, mùi nhựa toả thơm cho nên đƣợc trồng làm cây phong
cảnh cho các khu vực nghỉ mát, an dƣỡng, danh lam thắng cảnh. Là cây trồng
rừng công nghiệp và phủ xanh đất trống, đồi trọc.
1.1.3. Tình hình phân bố lồi Thơng nhựa ở Việt Nam
- Thơng nhựa là lồi có biên độ sinh thái rộng, nên rất đa dạng. Ở Việt

Nam Thông nhựa phân bố từ độ cao 1200m so với mực nƣớc biển trở xuống,
mọc tự nhiên thuần loài hoặc hỗ giao với cây lá rộng ở các tỉnh: Lâm Đồng,
Đắc Lắc, Gia Lai, Kom Tum, Phú Yên, Khánh Hòa, Sơn La. Đã gây trồng
nhiều trên đồi thấp thuộc các tỉnh ven biển nhƣ: Quảng Ninh,Nghệ An, Hà
Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên- Huế, Quảng Nam, Bình Thuận,
4


Thanh Hóa. Diện tích trồng rừng Thơng ở Bắc Trung Bộ và khoảng 90.863
ha, chiếm tới 39,7% diện tích và trữ lƣợng bằng khoảng 46,1% trữ lƣợng
Thông trong cả nƣớc.
- Trong tự nhiên, có thể gặp thơng nhựa mọc trong nhiều loại hình rừng
(thơng nhựa thuần loại, thơng nhựa hỗn giao với thông 3 lá, thông nhựa hỗn
giao với cây lá rộng…). Trong rừng hỗn giao thông nhựa và thông 3 lá ở Tây
Nguyên, càng lên cao số cá thể của thông nhựa càng giảm, nhƣng số lƣợng cá
thể thông 3 lá lại tăng dần. Ở Lâm Đồng, thông nhựa chỉ phân bố tự nhiên
trên độ cao từ 600m đến 1.000m, với nhiệt độ trung bình năm 21-28oC (nhiệt
độ trung bình tháng lạnh nhất khoảng 18oC), tổng lƣợng mƣa hàng năm
(1.000-)1.500-2.500(-3.500)mm và phân bố không đều theo mùa. Thông nhựa
là loài cây ƣa sáng, và chịu hạn. Cây sinh trƣởng trên cả đất cát, đất đỏ, đất
nhẹ, dễ thoát nƣớc; đất phong hoá từ đá mẹ sa thạch, sa phiến thạch. Tuy vậy,
thơng nhựa cũng có thể mọc trên đất đồi núi trọc, cằn cỗi, sỏi đá, nghèo kiệt,
khô hạn. Đất trồng rừng Thông nhựa là đất feralit vùng đồi và trung du ở độ
cao <200m ở miền Bắc và miền Trung, và 600-800m ở miền Nam có đặc
điểm: Đất chua (pH 3-5,5), thành phần cơ giới nhẹ đến trung bình, thốt nƣớc
tốt, độ dày tầng đất sản xuất >20cm; hàm lƣợng dinh dƣỡng trung bình trở
lên. Khoảng 30 năm trở lại đây, Thông nhựa đƣợc gây trồng trên phạm vi rộng
ở các tỉnh vùng trung du miền Bắc và khu IV cũ với diện tích trên 105.000 ha,
nhiều nơi trồng thành rừng. Sinh trƣởng rừng Thông nhựa rất khác nhau ở các
vùng và có ảnh hƣởng khác nhau đến mơi trƣờng. Ở Việt Nam, Thơng nhựa

có phân bố ở cả miền Bắc và Nam từ Lâm Đồng tới Quảng Nam, Thừa Thiên
Huế, Quảng Bình, Hà Tĩnh, Nghệ An. ở vùng Bắc Trung Bộ, Thông nhựa
đƣợc trồng chủ yếu.
- Cây Thông nhựa đã đƣợc đƣa vào trồng rừng tập trung từ thập niên 80
trở lại đây theo các chƣơng trình đầu tƣ phát triển rừng của Nhà Nƣớc và các
dự án tài trợ. Theo thống kê của ngành nông nghiệp, hiện tại tồn tỉnh Quảng
trị có khoảng 20.000ha rừng trồng cây Thơng nhựa. Trong đó có trên 4.000ha
5


rừng Thơng có tuổi trên 20 năm hiện đang đƣợc đƣa vào khai thác nhựa.
Trong những năm qua, rừng trồng Thông nhựa đƣợc bảo vệ tốt, không để xảy
ra cháy rừng, những khu rừng đến tuổi đã đƣợc giao khoán cho hộ gia đình,
cơng nhân khai thác nhựa, cung cấp nguyên liệu cho Nhà máy chế biến nhựa
thông đã đƣợc xây dựng trên địa bàn Tỉnh.
1.2. Tổng quan nghiên cứu thoát hơi nƣớc của thực vật trên thế giới
- Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về chế độ thủy văn rừng
cũng nhƣ tầm quan trọng của nƣớc đối với các hoạt động sống của thực vật
rừng. Các nghiên cứu đều khẳng định nƣớc là nhân tố quan trọng nhất đối với
tất cả các cơ thể sống trên trái đất. Nƣớc đƣợc xem nhƣ là một thành phần
quan trọng xây dựng nên cơ thể thực vật. Chỉ cần giảm chút ít hàm lƣợng
nƣớc trong tế bào đã gây ra sự kìm hãm đáng kể những chức năng sinh lý
quan trọng nhƣ quang hợp, hơ hấp và do đó ảnh hƣởng tới sinh trƣởng của
cây. Để đảm bảo cho lá quang hợp và hút CO2 cần có sự tiếp xúc trực tiếp của
những mô mỏng, mô mềm của tế bào và khoảng gian bào của tế bào với
không khi bên ngồi. Điều đó gây ra sự thiếu hụt nƣớc của thực vật. Đối với
cây rừng sống ở vùng núi cao, độ dốc lớn lƣợng nƣớc giữ lại trong đất giảm
và thay đổi theo địa hình khác nhau cho nên muốn cây tồn tại phải sinh
trƣởng và phát triển tốt phải có khả năng giữ nƣớc tốt. Iu.C.Nasiov và K.P.Ra
khmania khi nghiên cứu quá trình quang hợp và chế độ nƣớc của cây rừng

vùng núi cao Tadjikstan ,nhận thấy rằng sự thay đổi bộ máy quang hợp thích
nghi với vùng sinh thái. Quá trình quang hợp và chế độ nƣớc của cây thay đổi
ko chỉ do điều kiện ngoại cảnh mà còn phụ thuộc vào điều kiện sinh thái của
cây. Những cây nghèo dinh dƣỡng thì cƣờng độ quang hợp cao, cịn những
cây sống ở vùng ơn đới thì ngƣợc lại, cƣờng độ quang hợp giảm.
Trên thế giới có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về thủy văn rừng đáng
đƣợc chú ý nhƣ: Phƣơng pháp thủy văn học là dựa vào phƣơng trình cân bằng
nƣớc hệ thống, thơng qua đo lƣờng lƣợng mƣa, lƣợng nƣớc thấm xuống các

6


tầng đất sâu, lƣợng dòng chảy trên mặt đất và biến đổi động thái của nƣớc
đƣợc tích trữ trong đất, để tính tốn ra lƣợng thốt hơi nƣớc hệ thống.
Phƣơng pháp cân bằng năng lƣợng đƣợc coi là phƣơng pháp phi khí
tƣợng để xác định lƣợng thốt hơi nƣớc của rừng chuẩn xác nhất và thực dụng
nhất hiện nay (Rose, Sharma.1984). Ngƣời sáng lập ra phƣơng pháp này là
học giả liên xô cũ nổi tiếng Budyko, ý tƣởng cơ bản của phƣơng pháp này là
thông qua việc dựng lên một phƣơng trình cân bằng năng lƣợng để xác định
lƣợng lƣu thơng tiềm nhiệt dùng cho bốc hơi nƣớc, từ đó mà tính ra đƣợc
lƣợng bốc hơi cũng giống nhƣ với phƣơng pháp động lực học khơng khí,
trong trƣờng hợp có đối lƣu khơng khí thì phƣơng pháp cân bằng năng lƣợng
dễ sinh ra sai số lớn.
Theo Rabinovitsh (1961) thì khả năng quang hợp là q trình dinh
dƣỡng chính của thực vật, nó gắn liền với việc tham gia những hệ thống sinh
học phức tạp, đó là những sắc tố chứa trong lá cây. Hệ sắc tố hấp thụ năng
lƣợng ánh sáng mặt trời là nguồn năng lƣợng cho quá trình quang hợp, thoát
hơi nƣớc và sinh trƣởng của thực vật. Sắc tố cịn tham dự trong q trình phản
ứng oxi hóa – khử, giữ vai trị chất xúc tác điện tử. Nhiều tác giả đã đề cập
đến việc nghiên cứu sắc tố của một loài cây rừng nhƣ Liubimeko (19041914), Willstatter (1913-1918), Gotnhev (1963), Lê Đức Diên (1969) và các

tác giả khác.
Ở Trung Quốc, nghiên cứu về thủy văn rừng cũng đƣợc phát triển
mạnh mẽ. Điển hình là cơng trình nghiên cứu của Trần Huệ Truyền (1996) ,
tác giả đã tập trung vào việc phân tích chức năng giữ nƣớc của rừng bảo vệ
nguồn nƣớc tại đập Tùng Hoa, Côn Minh. Bằng kết quả nghiên cứu của mình,
tác giả đã chỉ ra rằng rừng hỗn giao Thông, Dẻ, cây bụi, cây Quyết với độ tàn
che 0.4 – 0.6 cản dữ đƣợc 20% lƣợng mƣa rơi trực tiếp vào tán rừng, lƣợng
tích nƣớc của rừng xấp xỉ bằng 39% tổng lƣợng mƣa. Tuy vậy tác giả vẫn
chƣa đƣa ra đƣợc nguyên lý chung về dạng liên hệ giữa các đại lƣợng ảnh
hƣởng đến khả năng giữ nƣớc của rừng. Vì vậy sẽ rất khó để vận dụng những
kết quả nghiên cứu này cho nơi khác cũng nhƣ khó khăn cho việc dự báo

7


những biến đổi chế độ thủy văn rừng khu vực nghiên cứu trong những năm
tiếp theo.
Trung Quốc bắt đầu công tác nghiên cứu thoát hơi nƣớc của rừng vào
đầu những năm 60 của thế kỷ 20 ( Từ Đức Ứng, 1988), phần lớn các kết quả
nghiên cứu cho thấy lƣợng thoát hơi nƣớc của hệ sinh thái rừng bao gồm cả
tổn thất nƣớc do ngăn giữ của tán rừng và thảm mục, v.v.v.. đại thể chiếm vào
khoảng 40%-80% của lƣợng nƣớc nơi đó ( Lƣu Kế Vinh,.v.v.v…1996).
Khang Văn Tĩnh đã sử dụng phƣơng pháp khuếch tán hỗn lƣu để tiến hành
nghiên cứu quy luật thoát hơi nƣớc của rừng Samu nhân tạo, kết quả cho thấy
lƣợng thốt nƣớc bình qn năm trong rừng Samu nhân tạo chiếm khaorng
82,2% tổng lƣợng nƣớc rơi hàng năm, trong đó lƣợng thốt hơi nƣớc của tán
rừng chiếm 89,3% tổng lƣợng thoát hơi nƣớc của rừng, cịn lƣợng bốc hơi
nƣớc của đất rừng chiếm có 10.7%, kết quả này hồn tồn phù hợp với lƣợng
thốt hơi nƣớc đƣợc tính tốn theo phƣơng trình cân bằng nƣớc.
L.A.Ivanov có đƣa ra phƣơng pháp xác định thốt hơi nƣớc trong tự

nhiên, phƣơng pháp này khơng hẳn hồn tồn định lƣợng nhƣng cũng cho ta
một khái niệm về quá trình thốt hơi nƣớc trong tự nhiên.
1.3. Tổng quan nghiên cứu về thoát hơi nƣớc của thực vật tại việt Nam
- Nhìn chung nghiên cứu thủy văn rừng ở Việt Nam tuy còn mới mẻ
song bƣớc đầu cũng đã đạt đƣợc một số thành công, đặc biệt là việc phát triển
từng bƣớc phƣơng phá nghiên cứu định lƣợng và mang tính hệ thống, góp
phần quan trọng trong việc tạo dựng cơ sở khoa học cho việc xây dựng các
khu rừng phịng hộ ở nƣớc ta. Đặc biệt có một số đề tài đã đề cập đến phần
quan trọng trong quá trình sử dụng nƣớc của cây đó là sự thốt hơi nƣớc ở
thực vật. Huớng nghiên cứu về vấn đề thốt hơi nƣớc ở thực vật đang phát
triển nhanh chóng. Các cơng trình nghiên cứu của các tác giả đa dạng bƣớc
đầu đã có những kết quả nhất định, có thể áp dụng vào thực tế sản xuất nông –
lâm nghiệp.
- Phùng Ngọc Lan (1994) nghiên cứu sự thoát hơi nước của cấy bạch
đàn trắng ở thanh vân. Và đã kết luận cƣờng độ thoát hơi nƣớc của bạch đàn

8


trắng là 0.027g/dm2/phút. Đây là cơng trình nghiên cứu Lâm nghiệp liên kết
giữa Việt Nam và Thụy Điển.
- Vƣơng Văn Quỳnh (1997) đã nghiên cứu sự thoát hơi nƣớc của hai loài
keo là keo tai tƣợng và keo đen ở Tam Đảo – Vĩnh Phúc. Ông đƣa ra kết quả về
sự thoát hơi nƣớc là cƣờng độ thoát hơi nƣớc bình quân vào thời gian ban ngày
của keo tai tƣợng là 0.020gam/dm2/phút và của keo đen là 0.023gam/dm2/phút.
- Phùng Văn Khoa (1997) đã nghiên cứu cƣờng độ thoát hơi nƣớc của
rừng thông tại Núi luốt – Xuân Mai – Hà Nội. Kết quả cho thấy cƣờng độ
thoát hơi nƣớc là 0.0037gam/dm2/phút. Đồng thời đã đƣa ra phƣơng trình
tƣơng quan phản ánh liên hệ của cƣờng độ thoát hơi nƣớc với điều kiện thời
tiết nhƣ sau:

E= 0.00098 +0.00005138T4/V2, r = 0.85
- Phạm Văn Điển (1998) sử dụng hai nhân tố nhiệt độ và độ ẩm khơng
khí là những nhân tố chủ đạo có ảnh hƣởng đến thốt hơi nƣớc để xây dựng
phƣơng trình tƣơng quan để xác định lƣợng nƣớc thốt hơi từ tán rừng keo tai
tƣợng tại vùng xung yếu thủy điện Hịa Bình:
TH = 0.001719 + 0.000114T4/V2, r = 0.876
T : nhiệt độ khơng khí
V: độ ẩm khơng khí
Một nghiên cứu gần đây nhất của Phạm Văn Điển ( 2006) đã sử dụng
nhiều nhân tố khí tƣợng (nhiệt độ, độ ẩm của đất, độ ẩm khơng khí, ánh sáng)
làm nhân tố tổng hợp để xây dựng phƣơng trình tƣơng quan giữa lƣợng nƣớc
thoát hơi với các chỉ tiêu tổng hợp của 30 lồi cây rừng. Phƣơng trình tƣơng
quan có dạng :
Y = aXb
Trong đó:

Y là cƣờng độ thốt hơi nƣớc (g/m2/phút)
X = [Ias * (Tokk )2 ] / [Wođ * (Wokk )]
Ias

: cƣờng độ ánh sáng

Tokk

: nhiệt độ không khí
9


Wokk


: độ ẩm khơng khí

Wođ

: độ

ẩm đất

Phƣơng trình tƣơng quan trên là phƣơng trình biểu diễn tốt nhất mối
liên hệ của thoát hơi nƣớc với các nhân tố khi tƣợng.
-

Một nghiên cứu khác của ông nữa là năm 20011 “ Nghiên cứu lượng

nước bốc hơi vật lý từ đất và lượng nước thoát hơi từ tán lá của một số thảm
thực vật tại xã Vầy Nưa – Đà Bắc – Hịa Bình” Nghiên cứu bƣớc đầu cũng
đạt đƣợc những thành cơng nhất định
- Điển hình cho những cơng trình nghiên cứu trong khoảng thời gian từ
năm 1970 – 1985 đó là cơng trình nghiên cứu của Bùi Ngạnh – Nguyễn Danh
Mơ (1997), Bùi Ngạnh _ Nguyễn Ngọc Bích (1985). Những nghiên cứu này
đã cho thấy sự thay đổi dòng chảy mặt ở một số dạng rừng khác nhau, trên cơ
sở đó tác giả đã đề xuất những mơ hình giữ nƣớc trên vùng đất dốc. Năm
1981, Lê Đăng Giảng – Nguyễn Thị Hoài Thu sau khi tổng kết những nghiên
cứu của mình đã đƣa ra một số nhận xét về khả năng giữ nƣớc, điều tiết dòng
chảy của rừng thứ sinh hỗn giao lá rộng tại Núi Tiên, Hữu Lũng – Lạng Sơn.
Mặc dù còn một số hạn chế, song bằng kết quả nghiên cứu của mình, những
tác giả này đã đề nghị rằng việc xây dựng và thiết kế rừng phịng hộ ở các
triền sơng phải phát huy đƣợc khả năng giữ nƣớc cao nhất của nó trong những
thời điểm lƣợng mƣa tập trung cao.
- Một số cơng trình khác cũng đã đề cập đến vai trò điều tiết nƣớc của

rừng, ảnh hƣởng của kiểu thảm thực vật rừng tới việc thay đổi đến chế độ
dòng chảy mặt của các lƣu vƣc và ảnh đến tài nguyên nƣớc các sơng ngịi nhƣ
cơng trình của Nguyễn Viết Phổ (1992) , Vũ Văn Tuấn (1977-1982). Q
trình dịng chảy đã đƣợc phân tích và mơ hình hóa một cách có cơ sở koa học
trong luận án PTS của Vũ Văn Tuấn (1993) Cũng trong năm 1993 , vấn đề
rừng với tác dụng liên quan tới dòng chảy đã đƣợc Nguyễn Tiến Ngọc nghiên
cứu và cho thấy ở nƣớc ta cây rừng có khả năng tiêu thụ môt lƣợng nƣớc rất
lớn.
10


- Hay mới đây có đề tài tốt nghiệp của Bùi Tịnh Đức Dũng nghiên cứu
nhu cầu sử dụng nƣớc của lồi cây Lim xanh tại xã Thiết Ơng- huyện Bá
Thƣớc – tỉnh Thanh Hóa. Anh ấy đã kết luận lƣợng nƣớc cây Lim xanh cần sử
dụng trong quá trình sinh trƣởng và phát triển là thấp.
Có thể nói tất cả các nghiên cứu ở trên đã đóng góp những kết quả, tƣ
liệu rất lớn về vấn đề thoát hơi nƣớc ở thực vật. Hiện nay ở Việt Nam cũng
nhƣ trên thế giới cũng đã có khá nhiều nghiên cứu về lồi Thơng nói chung,
tuy nhiên những nghiên cứu về nhu cầu sử dụng nƣớc của lồi thơng này ở
giai đoạn tuổi non hầu nhƣ chƣa có. Chính điều đó đã khiến tôi quyết định
thực hiện đề tài này.

11


Chƣơng 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung

Tìm hiểu nhu cầu sử dụng nƣớc của lồi cây Thơng nhựa ở giai đoạn tuổi
non nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch rừng trồng, trồng cây
trồng với mục đích giữ nƣớc và cung cấp số liệu cho tính tốn giá trị dịch vụ
mơi trƣờng áp dụng cho khu rừng trồng Thông.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Đánh giá đƣợc nhu cầu sử dụng nƣớc của lồi Thơng nhựa từ 7 tháng tuổi
đến 1,5 tuổi.
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Cây Thông nhựa ở giai đoạn tuổi non đƣợc chọn làm cây tiêu chuẩn ở
khu vực vƣờn ƣơm núi Luốt, đại học Lâm Nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện
Chƣơng Mỹ, thành phố Hà Nội.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi không gian: Điạ điểm nghiên cứu tại khu Vƣờn ƣơm thuộc
núi Luốt trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chƣơng Mỹ,
thành phố Hà Nội.
- Phạm vi thời gian: Thời gian tiến hành nghiên cứu từ tháng 2 đến
tháng 5 năm 2016
- Cây thông nhựa đƣợc chọn nằm trong giới hạn độ tuổi nhất định
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn, bố trí thí nghiệm
2.3.2. Đánh giá nhu cầu sử dụng nước của cây Thơng nhựa trong điều kiện
thí nghiệm

12


2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn bố trí thí nghiệm
a. Cơng tác chuẩn bị

Chuẩn bị dụng cụ : thƣớc kẹp, thƣớc dây, bút chì, giấy A4, cuốc xẻng, 15
xơ nhựa dung tích 10lit , các bảng biểu, băng keo, cân điện tử, túi nilon, kéo,
15 vòi nƣớc, vải màn, dao….
b. Điều tra sơ thám
Khảo sát toàn bộ khu vực nghiên cứu, xác định khối lƣợng công việc để
lên kế hoạch thời gian điều tra ngoại nghiệp. Đồng thời sơ thám toàn bộ khu
vực nghiên cứu chọn ra các cây tiêu chuẩn.
c. Điều tra tỉ mỉ
Tiến hành điều tra chọn 15 cây Thông non với chiều cao và độ tuổi
khác nhau, cành lá nhiều để tiện cho việc điều tra thoát hơi của cây. Các cây
đƣợc chọn phải là cây khỏe mạnh, không bị sâu bệnh hại, nó nằm trong chiều
cao khoảng 15-40cm. Chon địa điểm để đặt 15 thùng sao cho địa điểm đặt
phải bằng phẳng cố định, khơng bị che bóng và ít chịu sự tác động của con
ngƣời cũng nhƣ động vật nuôi qua lại.
d. Nghiên cứu chọn cây tiêu chuẩn
Cây Thông nhựa đƣợc mua tại vƣờn ƣơm trƣờng đại học Lâm nghiệp.
Đề tài đã chọn ra 15 cây Thông nhựa để tiến hành nghiên cứu, những cây này
cần đáp ứng những yêu cầu sau:
- Cây sinh trƣởng và phát triển bình thƣờng, khơng bị sâu bệnh hại thân,
lá. Khơng có dị tật ở thân. Cây có lá phát triển tốt thuận lợi cho việc nghiên
cứu sự thốt hơi nƣớc.
- Các cây có các chỉ tiêu đƣờng kính thân, chiều cao đại diện cho cây ở
giai đoạn tuổi non là từ 10-40cm, độ tuổi ở đây từ 0.5 tuổi đến 1,5 tuổi:
+Cấp 1- Độ tuổi khoảng 7 tháng tuổi với chiều cao từ 11cm-13cm
+Cấp 2- Độ tuổi khoảng 9 tháng tuổi với chiều cao từ 17cm-19cm
+Cấp 3- Độ tuổi khoảng 11 tháng tuổi với chiều cao từ 20cm-25cm
13


+Cấp 4- Độ tuổi khoảng 1,2 tuổi với chiều cao từ 24cm-27cm

+Cấp 5- Độ tuổi khoảng 1,5 tuổi với chiều cao từ 30cm-35cm
- Cây phát triển tự nhiên

Hình 2.1. Chọn cây Thông nhựa tiêu chuẩn để chuẩn bị cho quá trình
thí nghiệm
e. Chọn thùng phù hợp để trồng cây
Thùng đƣợc chọn phải đạt đƣợc các tiêu chí sau:
- Thùng đủ chắc chắn, chịu đƣợc mƣa, nắng và các yếu tố khí hậu ngồi
trời trong thời gian tiến hành thí nghiệm.
- Chỉ tiêu chiều cao và độ rộng: Khoảng 20cm về chiều rộng và 30 cm
về chiều cao.
- Có thể thiết kế hệ thống thoát nƣớc một cách dễ dàng.
- Giá thành hợp lý.

14


f. Bố trí thí nghiệm
Sau khi chọn đƣợc cây và thùng ta tiến hành bố trí thí nghiệm nhƣ sau:
 Giai đoạn 1:
- Thùng chứa cây: Tiến hành chọn 15 thùng nhựa loại 10 lít chắc chắn.
Khoan 1 lỗ ở gần chân thùng khoảng 3-4cm. Đƣờng kính lỗ khoan khoảng 11.5cm. Tiến hành bắt vòi nƣớc vào mỗi thùng ở tại lỗ khoan. Vòi nƣớc bắt
vào phải đảm bảo chắc chắn, khơng rị rỉ, và có vải màn bọc phía trong tránh
sự tắc do bùn đất.

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thùng chứa cây thí nghiệm

15



Hình 2.3. Thùng (phía trong)

Hình 2.4. Thùng bố trí hồn chỉnh
(chiếu đứng)

- Cây tiêu chuẩn đƣợc chọn ở giai đoạn 1: Với cây đƣợc chọn phải là cây
khỏe, đƣợc trồng ở đất có dộ ẩm phù hợp (đất khơng ẩm q cũng khơng khơ
q, đất ít sỏi đá lớn).
- Mỗi cây sau đƣợc chuyển từ vƣờn ƣơm cần trồng ngay vào thùng để
tránh tình trạng chột cây, vỡ bầu.
- Đất trồng phải là đất lấy ở vùng đồi nơi mà cây đã sử dụng để phù hợp
với điều kiện sinh trƣởng trƣớc đó.
- Đất đƣợc tiến hành làm sạch để thuận lợi cho việc sinh trƣởng và phát
triển của cây.
- Tiến hành trồng 15 cây nhƣ vậy với 5 cấp chiều cao khác nhau, mỗi cấp
chiều cao gồm 3 cây và đánh số thứ tự 1a, 1b, 1c, 2a,2b, 2c… để thuận lợi cho
việc quan sát sau này.

16


- Cây trồng trong thùng đƣợc chăm sóc cho tới khi cây ổn định (từ 25
tháng 2 đến 25 tháng 4) khoảng gần hai tháng. Cành lá xanh khỏe, cây khỏe
mạnh.
- Trong thời gian chăm sóc cây ổn định cần cung cấp đủ nƣớc cho cây,
tránh sự thiếu hụt nƣớc, thƣờng xuyên làm cỏ. Tiến hành bắt sâu, nhện, ốc sên
bám vào cây nếu có.
- Sau khoảng hai tháng cây sẽ ổn định, cành lá phát triển xum xuê, đây là
thời điểm ta có thể tiến hành thí nghiệm. Thí nghiệm đƣợc tiến hành theo
nguyên tắc bảo toàn vật chất, nói cách khác ta có thể quản lý đƣợc lƣợng

nƣớc đầu vào và đầu ra của nó.
- Nếu gọi:
M là lƣợng nƣớc đầu vào (nƣớc mình cung cấp cho đất) (lít)
N là lƣợng nƣớc thốt ra ở vịi (lít)
A là lƣợng nƣớc lƣu lại trong đất ( chênh lệch nƣớc trong đất lúc
đầu và lúc sau) (lít)
B là lƣợng nƣớc cây sử dụng (lít)
Thì ta có đẳng thức sau: M=A+B+N
Hay B= M-(A+N)
Vì trong thí nghiệm, thùng thí nghiệm đƣợc bịt nắp kín do vậy lƣợng
nƣớc bốc hơi từ mặt đất bằng 0.
Thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau:
- Buộc một túi nilon (loại 200g) vào vòi nƣớc đƣợc gắn sẵn ở thùng và
tiến hành mở van ra.
- Ở nắp thùng khoan một lỗ rộng hơn đƣờng kính thân cây. Sau đó đậy
thùng lại sao cho thân cây đƣợc luồn qua lỗ đó. (Trong q trình luồn khéo
léo tránh làm rụng lá hoặc xây xƣớc thân cây)
- Tiến hành đo các chỉ tiêu sinh trƣởng của cây nhƣ: chiều cao, đƣờng
kính gốc, số lá, diện tích tán…

17


- Sau đó dùng bạt nilon bộc kín nắp thùng mục đích ngăn ngừa triệt để
lƣợng nƣớc bốc hơi từ đất trồng cây thí nghiêm cũng nhƣ nƣớc mƣa vào
thùng.
Bảng 2.1. Điều tra các chỉ tiêu sinh trƣởng của cây
Ngày điều tra:…..
Cây


1a

1b

1c

Ngƣời điều tra:…..
2a

2b

2c

3a

3b

3c

4a

4b

4c

5a

5b

5c


TB
D

ĐN

(cm)

TB
H (chiều
cao)
Số lá
S tán
(cm2)
Trong đó:

D(cm) là đƣờng kính gốc
S tán: là diện tích tán
TB là hƣớng tây bắc
ĐN là hƣớng đông nam

Tiến hành nghiên cứu, so sánh loại bỏ cây khơng đủ điều kiện để tiến
hành thí nghiệm, dựa vào chỉ tiêu số lá và diện tích tán, hay một số chỉ tiêu
quan trọng trong quá trình bố trí thí nghiệm này. Chọn cây có sức sống ổn
định phù hợp với thời gian thực hiện đề tài để tiếp tục các bƣớc nghiên cứu ở
giai đoạn 2 tiếp theo.

18