Nghiên cứu lựa chọn loài cây trồng chống sạt lở đường giao thông

n khó có điều kiện tích tụ nước. Vì thế nước ngầm trong đất đá chỉ hiện diện vào mùa mưa nhưng lại khó tạo thành dòng chảy ngầm nên đã làm thay đổi tính H (m) 25 L= 18m: chiều dài mặt trượt 20 H =18m: độ cao trượt α = 450: góc mái dốc 15 φ = 160:góc ma sát trong của đất C = 20KPa: lực dính của đất 10 W W: khối lượng thể trượt 5 α 0 5 10 15 20 25 L (m) Hình 4.1: Khả năng trượt tại 1 vị trí trên tuyến đường K ế th ừa v à áp d ụn g ch o kh u vự c ng hi ên c ứu th eo ng hi ên c ứu c ủa Đ oà n N gọ c To ản , 20 05 . H iệ n trạ ng s ạt lở đ ư ờn g H ồ Ch í M in h. L iê n đo àn đ ịa ch ất V i ệ t N am 33 chất cơ lý của chúng theo chiều hướng bất lợi cho sự ổn định của mái dốc chứ không đủ lượng để tạo nên tầng chứa nước. Tác động của quá trình thi công tới thảm thực vật tại khu vực Để thuận lợi cho quá trình thi công, công nhân xây dựng đã chặt đi khá nhiều loài thực vật, trong đó các cây gỗ lớn hầu như bị chặt hạ toàn bộ. Do đoạn đường xẻ ngang qua các quả đồi, do đó diện tích che phủ của thực vật bị giảm đi mạnh mẽ, đặc biệt là ở các đoạn mà mái dốc cắt vào trong sườn 40m. Hiện nay, loài cây còn lại chủ yếu là một số loài tre trúc, và sặt gai, số lượng cây gỗ rất ít, tỉ lệ che phủ của cây bụi thấp; đặc biệt là ở các đoạn sạt lở mạnh km97, km98. (2 loài tre nứa, 11loài cây gỗ, 15loài cây cỏ) 4.1.3 Tình trạng sạt lở trong thời gian qua Quốc lộ 6 đoạn từ Hoà Bình đi Sơn La được nâng cao thành đường chuẩn cấp 3 miền núi từ tháng 3 năm 2003, và đến năm 2005 quá trình nâng cấp đã hoàn thành tới đoạn đi qua xã Chiềng Hắc. Từ khi hoàn thiện, đoạn đường thường xuyên xảy ra sạt lở, đặc biệt mỗi khi mùa mưa lũ đến khối lượng sạt lở rất lớn, được thể hiện ở bảng 3.4. Bảng 4.1: Thống kê khối lượng trượt lở hàng năm tại khu vực nghiên cứu Kích thước trượt TB (m) Năm Tổng số vụ trượt Tổng khối lượng trượt (m3) Dài Rộng Cao Hình thức trượt Mức độ ổn định 2005 8 6167 105 45 7 2006 6 4651 82 42 6 2007 3 1102 66 39 6 2008 2 887 45 27 5 2009 7 7846 134 56 7 Trượt theo khối và trượt phẳng Đang sạt Đến năm 2010 đang ở mức có nguy cơ cao Theo số liệu bảng 4.1 cho thấy mức độ trượt và sạt lở của đoạn đường rất lớn, đây là trọng điểm sạt trên tuyến Quốc lộ 6, vì vậy việc cấp bách hiện giờ là phải có những biện pháp ổn định nên địa chất, nâng cao hệ số an toàn Fs. 4.1.4 Nguyên nhân sạt lở chủ yếu và biện pháp chống trượt của ngành giao thông Có rất nhiều nguyên nhân gây ra sụt, trượt lở đất trên các tuyến đường giao thông trên quốc lộ 6 đi qua địa phận xã Chiềng Hắc và vùng phụ cận; theo kết quả nghiên cứu trên, thì nhóm nguyên nhân chính gây ra sạt lở đất gồm những nguyên nhân sau: 34 Hình 4.2 Đoạn đường sạt lở và những khối đất đá sạt lở Hình 4.3. Hình thức xếp chồng lên nhau của đá mẹ Hình 4.4. Đoạn đường trong mùa mưa bão “Nguồn Dân Trí-2005” - Nguyên nhân địa chất Đặc điểm thạch học và vỏ phong hoá của vùng đường đi qua là nguyên nhân địa chất chính liên quan đến tiềm năng phát sinh trượt lở đất đá trong vùng nghiên cứu và chúng có mối liên quan khá chặt chẽ với nhau. Theo nguồn tài liệu của ban địa chính xã, đất trong khu vực nghiên cứu được hình thành từ 2 loại đá mẹ: đá thạch sét và đá vôi. Trong đó sản phẩm phong hoá từ đất đá có thành phần cát kết, thạch anh, đá phiến sét, đá phiến sét vôi tuổi Paleozoi (thuộc các hệ tầng Thần Sa, Lược Khiêu, Mia Lé, Nà Quản và Tốc Tát) dễ tham gia vào quá trình trượt lở đất. Trong thực tế, thành phần khoáng vật của nhóm đá này là sét sericit bị nén ép, phân lớp mỏng, mặt phân lớp nhiều nơi trùng với mặt dốc địa hình, vỏ phong hoá của chúng chủ yếu là vụn thô, đồng thời cách sắp xếp chồng lên nhau của đá mẹ làm cho khả năng trượt lở đất đá rất cao. Trong vùng nghiên cứu còn có loại đá gốc khá phổ biến là đá vôi, đá sét Chiều dày của lớp vỏ phong hoá thường mỏng (thông thường khoảng 3-4 m), sản phẩm phong hoá chủ yếu là sét bột màu vàng sẫm, tương đối đồng nhất phủ trực tiếp lên đá gốc. Đối với loại sản phẩm phong hoá đất đỏ từ đá vôi này, qua quan sát tôi thấy: rất ít xảy ra trượt lở đất đá. Ngoài ra, vận động kiến tạo hiện đại, hoạt động của các đứt gãy gây ra các đới xung yếu dễ dẫn đến trượt đất. - Nguyên nhân địa mạo Địa hình cao, độ dốc và độ chia cắt lớn tạo ra năng luợng địa hình lớn thuận lợi cho trượt đất có nguồn gốc trọng lực. Kết quả thống kê ngoài thực địa cho thấy số lượng các điểm trượt lở đất đá tỷ lệ thuận với độ cao và độ dốc địa hình. Các điểm trượt lở phân bố ở các khu vực có độ cao địa hình từ 300m đến 600m và độ dốc sườn lớn hơn 35o. Do hoạt động của dòng chảy làm xói mòn chân dốc, các rìa mái dốc, hoạt động xói ngầm cũng là nguyên nhân gây ra tai biến trượt lở đất. 35 - Nguyên nhân khí tượng Mưa lớn hoặc mưa kéo dài là nguyên nhân chính gây ra trượt lở đất đá. Huyện Mộc Châu có lượng mưa trung bình cả năm là 1900mm. Tuy nhiên, các tai biến trượt lở đất đá nói riêng và nứt đất, lũ quét nói chung thường xảy ra vào những dịp có đợt mưa lớn kéo dài với cường độ mạnh. Với lượng mưa lớn, cường độ cao, kéo dài trong nhiều ngày và phân bố không đều trong năm, kết hợp với các yếu tố khác chính là nguyên nhân gây ra tai biến trượt lở trên các tuyến trong tỉnh Sơn La. - Nguyên nhân nhân sinh Các hoạt động nhân sinh như cắt xén chân sườn dốc khi làm đường, xây dựng các công trình có tải trọng lớn trên sườn, hoạt động vận tải của các xe cơ giới và việc dùng mìn phá đất đá mở đường là những tác nhân gây ra trượt lở đất đá trên các tuyến đường. Việc chặt phá, đốt rừng làm mất lớp phủ thực vật, làm cho hiện trạng thực vật tại khu vực không còn khả năng đáp ứng vai trò rừng phòng hộ chống xói mòn do nước, đây là nguyên nhân quan trọng gây ra trượt lở đất đá. Xem xét các khối trượt liên quan đến lớp phủ thực vật ta thấy tất các khối trượt xảy ra trên bề mặt thuộc phạm vi 2 loại sử dụng đất là đồi núi trọc xen trảng cỏ, tre nứa cây bụi và đất trồng cây ăn quả. Đối với các vùng còn rừng tự nhiên khá tốt thì hiện tượng xói mòn đất xảy ra ở mức độ nhẹ. Nhận xét chung: liên hệ và so sánh với tình trạng sat lở ở một số đoạn đường khác trên Quốc lộ 6, tôi nhận thấy một số đặc điểm chung sau: + Trượt lở đất đá thường phát triển mạnh ở các vùng núi thấp, ở độ cao 300m-600m trên các đoạn đường đèo cao, địa hình bị phân cắt mạnh, mức độ xâm thực bóc mòn mạnh, các diện lộ đá gốc dễ bị phong hoá. + Trượt lở xuất hiện nhiều trong các đới dập vỡ phá huỷ kiến tạo, hình thành trên đá phiến sét, sét vôi của hệ tầng Mia Lé, Bột kết, Cát kết, đá Phiến sét của hệ tầng Lược Khiêu và cát kết thạch anh, cát bột kết, phiến sét bị biến chất vò nhàu của hệ tầng Thần Sa. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy trượt đất 36 xảy ra trên lớp vỏ phong hoá vụn thô là chính; còn đối với các loại vỏ phong hoá sét và phong hoá đất đỏ hình thành trên đá vôi, hay các vỏ phong hoá có bề dày nhỏ, hiện tượng trượt đất xảy ra ít hơn. Trượt lở đất đá trên các tuyến đường hầu hết xảy ra tại các vách có mái dốc taluy lớn, nhiều chỗ không được kè đúng kỹ thuật, nhiều đoạn sụt vách do đất đá được san ủi làm nền đường không có nền móng vững chắc, lại không được đầm chặt. Ngoài ra, tại các vùng khai thác rừng bừa bãi, chặt rừng làm nương rẫy cũng phát sinh nhiều trượt lở và lũ quét. Cũng cần phải nhấn mạnh rằng tai biến trượt lở đất là kết quả của tổng hợp một loạt các yếu tố địa chất - địa mạo, khí tượng - thuỷ văn và các hoạt động nhân sinh. Vai trò của từng yếu tố ở từng thời điểm trượt lở cũng rất khác nhau. - Biện pháp cơ sở: - Điều tiết dòng chảy mặt: nhằm giảm bớt sự tẩm ướt đất đá của khu vực trượt do mưa lũ gây ra. + Xây dựng một thảm thực vật bảo vệ + Xây dựng đai cây xanh phòng hộ + Làm và canh tác theo đường đồng mức + Luân canh, xen canh hoa màu + Che phủ mặt đất, làm đất tối thiểu. - Phân bố lại các khối đất đá, giảm độ lớn mái dốc taluy. + Xây dựng các hệ thống tưới tiêu nước + Xây dựng bờ tường đá + Xây dựng các bậc thang để canh tác + Kè đá trên bề mặt đất dốc 4.2 Đặc điểm thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 4.2.1 Thành phần loài cây, cấu trúc tổ thành Thành phần loài cây là yếu tố quyết định cấu trúc tổ thành và hiệu quả của rừng phòng hộ. Loài cây càng đa dạng, phong phú thì khả năng phòng hộ của rừng càng cao, qua đó cho ta nhiều lựa chọn khác nhau trong việc tìm ra cấu trúc rừng phòng hộ đạt hiệu quả cao nhất. 37 Sơn La là tỉnh có diện tích rừng phòng hộ lớn thứ 2 cả nước, song trong những năm gần đây diện tích rừng bị suy giảm nhanh chóng, diện tích đất trống tăng lên. Và Chiềng Hắc cũng nằm trong tình trạng chung của tỉnh, tại khu vực nghiên cứu, thành phần loài cây nghèo nàn, chất lượng không đảm bảo cho chức năng bảo vệ đất tránh xói mòn trượt lở. Theo kết quả điều tra trên tuyến và OTC, kết hợp với phỏng vấn người dân về số loài thực vật có tại khu vực trước đó được kết quả trong bảng 4.2 Bảng 4.2: Thống kê thành phần thực vật tại khu vực nghiên cứu Dạng sống Thời gian Số loài Số họ Cây gỗ Tre nứa Dây leo Cây cỏ Hiện nay 28 15 11 2 0 15 Trước năm 2003 Trên 87 Trên 37 42 4 5 Trên 30 Bảng 4.3: Thành phần một số loài thực vật tại khu vực nghiên cứu Địa điểm: Bản Tà Niếc xã Chiềng Hắc, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La Stt Tên địa phương Tên phổ thông Tên khoa học Họ Ghi chú 1 Bạch đàn Bạch đàn trắng Eucalyptus camaldulensis Dehnh. Sim Cây gỗ, tv 2 Ba soi Ba soi Mallotus cochinchinensis Lour Thầu dầu Cây gỗ, tv 3 Cà lồ Cà lồ Carydaphnopsis tonkinensis Airy-Shaw Re Cây gỗ, tv 4 Cỏ chít Cỏ chít Thysanlanena maxima (Roxb) Kantz Cỏ Thân cỏ, tv 5 Cỏ lá tre Cỏ lá tre Centothee lappaceae (Linn) Desv Cỏ Cỏ, tv 6 Cỏ lào Cỏ lào Chromalaena ordorata (L.) King et Robinson Cỏ Cỏ, tv 7 Cỏ lau Cỏ lau Saceharum arudinaccaeum Rotz Cỏ Thân cỏ, tv 8 Cốt khí Cốt khí Tephrosia candida Bụi, tv 9 Hoa may dính Cỏ xước Achyranthes aspera Rau rền Cây cỏ, tv 10 Lát trắng Lát hoa Chukrasia tabularis A.Juss. Xoan Cây gỗ, tv 11 Mơ Mơ Ameniaca vulgaris Lam Hoa hồngCây ăn quả 12 Na Na Annona squamosa L Na Cây ăn quả 13 Nhãn Nhãn Dinocarpus longana (Lour.) Steud Bồ hòn Cây ăn quả 14 Keo tai tượng Keo tai tượng Acacia managium Willd Cây gỗ, tv 15 Phay Phay sừng Duabanga sonneratiaoides Bush-Ham Phay Cây gỗ, tv 16 Sồi phảng Sồi phảng Castanopsis cerebrina Barnet Re Cây gỗ, tv 17 Sung đất Sung Ficus sp Dâu tằm Nửa bụi, tv 18 Bương Bương Dendrocalamus fragelliferus Munro Tre trúc Thân tre nứa 19 Sẹ Sặt thưa Arundinaria amabilis Mc. Clucre Tre trúc Thân tre nứa 20 Thừng mực lông Thừng mực lông Wrightia tomentosa Roem var cochin.s Pitard Trúc đào Cây gỗ nhỏ, tv 21 Rau má Rau má Centella asiatica (L.) Urv Hoa tán Cỏ, tv 22 Lạc dại 38 Từ kết quả trên cho thấy, tính đa dạng loài thực vật tại đây bị suy giảm mạnh và đang trong tình trạng nghèo, không còn trạng thái rừng tự nhiên. Loài cây dây leo biến mất thể hiện sự suy thoái cả về chất lượng của thảm thực vật tại đây, nói lên những cây gỗ lớn giá thể để cây dây leo bám vào cũng không tồn tại. Cây lớn ít thì tầng tán rừng thưa như vậy khả năng giảm động năng hạt mưa kém, nguy cơ xói mòn và trượt lở cao. Điều này thể hiện rõ ở bảng 4.4. - Cấu trúc tổ thành Tổ thành rừng là một chỉ tiêu cấu trúc thuyết minh mức độ tổ hợp và tham gia của các loài thực vật trong quần xã. Nghiên cứu cấu trúc tổ thành được xem như công việc quan trọng của nghiên cứu cấu trúc rừng. Tổ thành rừng là cấu trúc sinh thái có ảnh hưởng quyết định đến các nhân tố cấu trúc sinh thái và đặc trưng của rừng. Nó là một trong những chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá tính bền vững, ổn định và mức độ đa dạng sinh học của hệ sinh thái rừng. Do vậy nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng sẽ cho định hướng phát triển rừng hợp lý. Để chỉ mức độ tham gia của từng loài trong quần xã thực vật, người ta sử dụng hệ số tổ thành K. Tập hợp hệ số tổ thành và kí hiệu tên loài cây tương ứng sắp xếp theo một trật tự nhất định gọi là công thức tổ thành. Bảng 4.4: Công thức tổ thành của tầng cây cao TT OTC Trạng thái rừng Mật độ (cây/ha) Độ tàn che Cấu trúc tổ thành Ghi chú 1 2 Tre nứa 700 bụi/ha 0.3 Đoạn sạt trầm trọng 3 Rừng trồng 240 0.4 180Nh, 30Sp, 30L Xói mòn mạnh 4 80 0.4 2.5 L+ 2.5 X + 2.5 K + 2.5 Bu 5 Tre nứa 40 0.3 3.3 L + 3.3 K + 3.3 Tt Rừng bương 6 280 0.5 2.1Ts + 2.1 Nh + 5.7 (G, X, Tr, L, Hb, Ph, C) 7 IIIA1 IIIA1 220 0.5 3.6 (Cl,Vh, Mt, R) + 1.8(G, M) + 4,5 (S, TrN, Dt, Mc, Xn) Rừng tự nhiên Xã Chiềng Sơn Nh: Nhãn Sp: sồi phảng L: lát Ts: trường sâng G: giổi X:xoan Tr: trám Hb: hoa ban Ph: phay C:côm Cl:cà lồ Vh: Vù hương Mt: màng tang R: re M: mỡ S:sấu TrN: trinh nữ Dt: dâu tằm Mc:máu chó Xn: xoan nhừ K:keo Tt: tre trúc Bu: bương. 39 Từ bảng 4.4 cho thấy: Trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu là trạng thái rừng tre nứa, trạng thái rừng tự nhiên IIIA1 thuộc địa phận xã Chiềng Sơn. Tổng số loài tham gia trong công thức tổ thành là 23 loài, trong đó Nhãn xuất hiện với hệ số tổ thành lớn nhất, song đây là loài cây được trồng tại khu vực nghiên cứu, còn những loài mọc tự nhiên lại có số lượng ít. Với số lượng loài tham gia vào công thức tổ thành là khá lớn cho thấy mức độ phong phú loài thực vật tại đây khá cao. Song số lượng từng loài lại rất ít (mật độ, độ tàn che thấp) cho thấy khả năng chi phối đến tiểu hoàn cảnh rừng tại đây của các loài cây gỗ là không cao. Do vậy, vai trò bảo vệ đất chống xói mòn do nước của tầng cây gỗ không được thể hiện rõ. Qua đó giải thích vì sao lượng sạt lở lại rất lớn xảy ra tại khu vực vào mùa mưa bão. Nhận xét: Nhìn chung khu vực nghiên cứu có thành phần mật độ, độ tàn che tương đối thấp cấu trúc mật độ không đáp ứng được yêu cầu phòng hộ đầu nguồn, tác dụng phòng hộ đầu nguồn của rừng phòng hộ càng được phát huy khi mật độ cũng như độ tàn che càng lớn, có nhiều loài cây khác nhau tạo nhiều tầng tán. Trên các OTC 01, 02, 04, 05 là trạng thái rừng tre trúc, nghèo/thậm trí không có cây gỗ hoặc có nhưng rất ít, nơi đây thường xuyên xảy ra các hiện tượng xói mòn sạt lở đường giao thông. Trong khi đó, OTC 06, 07 có số lượng thành phần loài tương đối nhiều nhưng mật độ không cao, ở vị trí có độ dốc khá lớn (300), song chỉ xảy ra xói mòn mặt ở mức trung bình. Các OTC trạng thái rừng tre nứa có độ tàn che thấp, cũng như hệ rễ của chúng ăn nông, nếu như không có sự đan xen với tầng cây gỗ thì khả năng bảo vệ đất rất kém. OTC 03 trạng thái rừng trồng, cây trồng là nhãn có xen sồi phảng và lát hoa, mật độ 240cây/ha, trong đó có 180cây nhãn/ha, 30sồi phảng/ha, 30 lát hoa/ha; với sồi phảng và lát hoa có nguồn gốc tái sinh từ hạt. Dưới tác động phát dọn thực bì, do đó tầng cây bụi thảm tươi ít phát triển, tầng chủ yếu là tầng cây cao. Vì vậy, đặc điểm rừng tại OTC 03 là: rừng 1 tầng tán, đều tuổi, cùng cấp chiều cao và cỡ kính, độ che phủ bề mặt thấp, do đó phần rễ cây 40 phía dưới cũng đồng nhất, tính đan xen thấp và ít tầng rễ. Xét về khả năng phòng hộ chống trượt lở đất thì rừng trồng vẫn phát huy tốt hơn rừng tre nứa bởi độ che phủ tầng tán cao hơn, cũng như hệ rễ phát triển hơn cả về chiều sâu và bề rộng. Mô hình rừng phòng hộ chống xói mòn do nước tốt nhất là rừng tự nhiên với nhiều tầng tán, đa dạng loài cây, độ che phủ cao, tần xuất xuất hiện của hệ rễ dưới lớp đất lớn. Vì vậy, trong công tác trồng rừng phòng hộ chống xói mòn do nước, xu hướng tạo rừng: tạo rừng hỗn giao nhiều loài cây, nhiều cấp tuổi, hạn chế tốt nhất tác hại xấu của xói mòn nước. Kế thừa số liệu về đặc điểm địa hình, thảm thực vật, tình hình sạt lở do công ty Quản lý đường bộ Hoà Bình cung cấp cho đoạn Cao Phong, kết hợp với số liệu thu thập được tại khu vực nghiên cứu, ta có bảng so sánh sau: Bảng 4.5: Kết quả so sánh một số chỉ tiêu 2 điểm trượt lở trên Quốc lộ 6 Số loài thực vật Địa điểm Đá mẹ Độ dốc TB (độ) Độ cao tương đối so với mặt đường (m) Trạng thái rừng Độ tàn che Gỗ Bụi, cỏ Dây leo Tỉ lệ che phủ của thảm tươi, cây bụi (%) Khối lượng trượt TB/năm (m3) từ 2005- 2009 Chiềng Hắc 47 20 0.3 11 15 0 5 4131 Cao Phong Phiến thạch sét 30 12 Tre nứa 0.35 18 16 0 20 1765 Trong đó, tại đoạn Cao Phong năm 2005, 2006 xảy ra sạt lở nhẹ, còn đoạn xã Chiềng Hắc liên tục xảy ra với mức độ lớn. Ta thấy rằng: lượng đất đá trượt lở tỉ lệ nghịch với độ giàu của thảm thực vật, với độ che phủ, độ dốc. Qua đây nói lên vai trò quan trọng trong quá trình bảo vệ đất của thực vật: ở đâu thực vật càng phong phú, tỉ lệ che phủ cao thì khả năng bảo vệ đất khỏi tác động của nước càng lớn, khả năng làm giảm xói mòn đất do nước càng rõ. 4.2.2 Đặc điểm sinh trưởng phát triển của tầng cây cao Đặc điểm sinh trưởng của tầng cây cao thể hiện qua 2 chỉ tiêu: đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn). Qua đó thể hiện tuổi thành thục của rừng và khả năng phát huy vai trò của rừng. Đối với rừng tre nứa ta 41 tính đến mật độ khóm/ha, đường kính và chiều cao trung bình của mỗi cây, đường kính và chiều cao trung bình của khóm. Bảng 4.6: Một số đặc trưng D1.3 và HVN X S S 2 S% (%) OTC D1.3 (cm) HVN (m) D1.3 HVN D1.3 HVN D1.3 HVN 1 2 Tre nứa: 21cây/bụi, HBụi: 3.2m, Dcây= 2.5cm, DBụi=70cm 3 6.1 6.7 1.38 1.92 1.90 3.70 29.36 28.66 4 16.5 10.6 0.87 3.79 0.75 14.34 5.27 26.50 5 9.5 10.3 2.12 2.83 4.50 8.00 22.32 28.30 6 12.0 14.3 5.79 3.20 33.56 10.26 48.25 30.19 7 11.2 10.0 3.57 3.61 12.76 13.02 31.88 35.05 Nhận thấy sự dao động về đường kính và chiều cao của cây gỗ giữa trong các OTC không lớn, đường kính biến động từ 6.1cm dến 16.5cm, chiều cao biến động từ 6.7m đến 14.3m cho thấy: sự phân bố số cây theo cấp kính và chiều cao có tính đa dạng thấp, hơn nữa cấp kính và cấp chiều cao có giá trị cận trên thấp, bên cạnh mật độ cây cũng thấp đã phản ánh phần nào tình trạng nghèo kiệt của thảm thực vật tại đây. Hệ số biến động và phương sai về đường kính và chiều cao có giá trị không lớn. Đây là hai chỉ tiêu về biến động sẽ có giá trị không đổi nếu như sự tăng trưởng của cây rừng như nhau (hay gần như nhau); như vậy đặc điểm rừng hiện tại sẽ ít biến đổi. Sự biến động về chiều cao nhỏ cho thấy cấu trúc tầng tán cây gỗ đơn giản, sự biến động càng nhỏ thì cấu trúc tầng tán rừng càng thưa, chỉ có 1 tầng tán hoặc tán lá không rõ. Sự biến động về đường kính nhỏ cũng phản ánh sự kém đa dạng về cấp cây. Hiện tượng này thường gặp ở những khu rừng trồng thuần loài, nếu như là rừng trồng phòng hộ chống xói mòn do nước thì khả năng bảo vệ đất của mô hình trồng thuần loài sẽ kém hơn nhiều với mô hình trồng rừng hỗn giao. Với OTC có trạng thái rừng tre nứa, với mật độ khá cao 700khóm/ha, đường kính bụi tương đối lớn (70cm), chiều cao trung bình bụi 3.2m, đã góp phần giảm xói mòn theo hướng: rẽ dòng chảy trên bề mặt, giảm vận tốc dòng chảy; song do độ che phủ thấp, cũng như hệ rễ ăn nông, nên khả năng chống 42 xói mòn không cao. Nếu như ở phía trên có tầng cây cao thì vai trò giữ đất của nhóm tre nứa được phát huy tốt ở tầng dưới tán và tầng đất gần lớp đất mặt. Đồng thời góp phần giảm vận tốc dòng chảy mặt, tăng lượng chảy ngầm. qua đó giảm tác hại của dòng nước đối với đất. Kết quả bảng 4.6 cho thấy rằng: tình hình sinh trưởng, phát triển của tầng cây cao không đảm bảo cho chức năng của rừng phòng hộ chống xói mòn do nước. Bởi tính đa dạng thấp về cấp chiều cao dẫn đến số tầng tán ít, khả năng giảm động năng hạt mưa thấp. Chiều cao là một trong nhân tố ảnh hưởng đến cấu trúc rừng, tại Mộc Châu một rừng phòng hộ chỗng xói mòn do nước đáp ứng yêu cầu, vai trò thì cấu trúc rừng cần phải đạt là: C=2.3-2.4 với C=TC/H+CP+TM (TC: độ tàn che, CP: độ che phủ thảm tươi, TM: thảm mục) “Trích Bài giảng quản lý nguồn nước- PGS Vương Văn Quỳnh” Như những nhận xét ở trên, khả năng giảm động năng hạt mưa của tầng cây cao còn được thể hiện qua cấu trúc tán lá, bề rộng, diện tích tán trên 1ha. Diện tích tán lá trên 1ha càng lớn tức là độ che phủ mặt đất càng cao, như vậy diện tích đất được bảo vệ càng lớn. Kết quả điều tra tán lá tại khu vực nghiên cứu thể hiện ở bảng 4.8 Bảng 4.7: Diện tích tán lá của lâm phần điều tra OTC Mật độ (cây/ha) Hvn (m) Độ tàn che Hdc (m) Lt (m) Dt (m) /St ha∑ (m2) 1 2 700 khóm sặt 3 0.3 3 240 6.7 0.4 2.3 4.4 3.2 1930.2 4 80 10.6 0.4 4.5 6.1 4.5 1272.3 5 40 10.3 0.3 4.5 5.8 4.2 554.2 6 280 14.3 0.5 8.4 5.9 4.7 4857.8 7 220 10.0 0.5 4.2 5.8 3.5 2116.6 Bảng 4.7 cho thấy, các loài cây gỗ tại đây đều có cấu trúc tán lá dầy, xum xuê, chiều dài tán lớn phù hợp với chức năng làm giảm động năng hạt mưa, khả năng giữ hạt mưa trên tán tốt. Song do mật độ thấp, và chỉ có 1 tầng tán nên tổng diện tích lá trên 1ha nhỏ làm cho nhiều diện tích đất sẽ tiếp xúc trực tiếp với hạt mưa (nếu không có cây bụi thảm tươi), như vậy sức phá huỷ đất 43 đá của hạt mưa không bị suy giảm. Qua đó khi thiết kế rừng phòng hộ chống xói mòn do nước ta cần xác định mật độ trồng hợp lý, và biện pháp tỉa thưa cho từng giai đoạn sao cho tán cây của lâm phần đảm bảo chức năng theo từng giai đoạn phát triển. 4.2.3 Đặc điểm tái sinh của lâm phần, và tầng cây bụi thảm tươi Năng lực tái sinh được đánh giá theo các chỉ tiêu về tái sinh như mật độ, phẩm chất, nguồn gốc, loài cây có triển vọng. Năng lực tái sinh phản ánh mức độ thuận lợi của điều kiện hoàn cảnh rừng đối với quá trình ra hoa kết quả, nảy mầm, sinh trưởng và phát triển của cây con, và đặc điểm của rừng sau này. Điều kiện hoàn cảnh rừng có tác động rất lớn ở giai đoạn này, vì vậy căn cứ vào kết quả nghiên cứu khả năng tái sinh trong các trạng thái rừng, đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý tác động vào rừng để thúc đẩy quá trình tái sinh. Kết quả điều tra cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu thể hiện ở bảng 4.8 Bảng 4.8: Kết quả điều tra cây tái sinh OTC Loài cây Số cây triển vọng thấp Số cây có triển vọng Tổng cây tái sinh Hình thức tái sinh Chất lượng tái sinh 1 Không xuất hiện Lát hoa 2 0 Hạt TB 2 Phay sừng 1 2 5 Hạt Xấu Sồi phảng 3 3 Phay sừng 1 5 3 Lát hoa 0 2 14 Hạt TB Núc nác 2 2 Không rõ TB 4 Xoan ta 0 1 5 Hạt TB 5 Xoan ta 0 2 2 Hạt TB Re hương 5 2 Hạt Tốt Trầm hương 0 3 Không rõ Trường sâng 2 0 Hạt Lim xanh 2 0 Hạt 6 Táu mặt quỷ 0 3 17 Không rõ TB Cà lồ 0 3 Hạt TB Giổi xanh 0 2 Hạt Tốt Xoan nhừ 2 0 Chồi TB Côm trâu 0 1 Hạt Tốt Chò đãi 0 2 Hạt Xấu Phay sừng 0 3 Hạt 7 Lim xẹt 3 0 16 Hạt TB Me 0 3 Hạt 7 Trám đen 0 4 9 Hạt TB 44 Ngát 0 2 Không rõ Tổng 23 45 68 % 33.8 66.2 100 (Cây triển vọng là cây có chiều cao trên 0,5 m) Từ kết quả nghiên cứu, nhận thấy năng lực tái sinh dưới các trạng thái rừng ở mức trung bình, số cây có triển vọng chiếm tỷ lệ 66.2%, chất lượng tái sinh tốt chiếm 14.7%, trung bình chiếm 77.9%, xấu chiếm 7.4%. Mật độ tái sinh là 195cây/ha, đây là con số rất thấp phản ánh khả năng phát triển của thảm thực vật ở đây là rất kém. Trong đó 2 OTC 06 và 07 là 2 ô quyết định lớn đến số liệu điều tra được, cũng như tỉ lệ cây tái sinh. Do tổng số cây tái sinh thấp, nên tỷ lệ cây triển vọng tuy cao nhưng số lượng không đáng kể; hơn nữa nguồn cây mẹ gieo giống lại rất ít/thậm trí không có, do đó khả năng phục hồi thành rừng đáp ứng nhu cầu rừng phòng hộ chống xói mòn do nước là khó khăn, dưới những tác động như hiện nay của người dân thì rất khó để phục hồi thành trạng thái rừng tự nhiên với cấu trúc hợp lý. Do đó cần phải sử dụng các phương pháp xúc tiến tái sinh và trồng bổ sung để đạt được mục đích cuối cùng. Tầng cây tái sinh tốt tạo ra 1 tầng cây mới có tác dụng tiếp tục hạn chế động năng của hạt mưa. Song từ kết quả điều tra tầng cây cao và cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu cho thấy: sự tác động trực tiếp của hạt mưa vào đất gần như không bị ngăn cản, do đó sức mạnh phá huỷ của nước là rất lớn khi mà độ dốc tại đây rất cao. Việc tầng cây cao, cây tái sinh nghèo không phát triển sẽ là nguyên nhân làm cho tầng cây bụi thảm tươi cũng kém, bên cạnh là các phương thức canh tác tác động của người dân càng làm cho tầng cây bụi thảm tươi tại khó phát triển. Điều này thể hiện trong bảng 4.9. Bảng 4.9: Kết quả điều tra cây bụi thảm tươi OTC Loài cây chủ yếu Độ che phủ (%) HTB (cm) Sinh trưởng 1 2 Cỏ lào, càng cua, lau, chuối 10 50 TB 3 Lau, cỏ lá tre, cỏ lào, đơn buốt, nhọ nồi. 4 5 cỏ càng cua, ba bét, đơn buốt, cắc ké, trinh nữ, cỏ đay, cỏ trắng 20 50 TB 6 7 Lau, cỏ lá tre, cỏ lào, đơn buốt, nhọ nồi, dương xỉ thường, rau rệu, cơm cháy. 25 70 Khá tốt 45 Tỉ lệ che phủ thấp, tình hình sinh trưởng trung bình của cây bụi thảm tươi tại các OTC 01, 02, 04, 05 là nơi xảy ra trượt lở đất nghiêm trọng, do đó khả năng hạn chế dòng chảy mặt cũng như tăng dòng chảy ngầm kém, làm cho quá trình xói mòn diễn ra mạnh. Hơn nữa, khi cây bụi thảm tươi chết đi thì rễ cây của chúng để lại phần lỗ trống trong đất, qua đó tăng khả năng chứa nước của đất. Và nhờ cây bụi thảm tươi mà đất trở nên ẩm hơn khi trời nắng và làm giảm sự mất nhiệt, cải tạo đất tơi xốp. Vì vậy, trong kết cấu rừng phòng hộ cần quan tâm tới lớp thực vật này, đặc biệt trong công tác xử lý thực bì trồng rừng phòng hộ phải chú ý giữ lại vào tạo điều kiện cho lớp thực vật này phát triển bình thường. Chính vì việc nghèo cây gỗ cũng như cây bụi thảm tươi, và tình trạng xói mòn mạnh mẽ thường xuyên xảy ra tại đây, nên hầu như không có tầng thảm mục, hay lớp mùn và tầng đất A. - Nhận xét về thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu : Thông qua kết quả điều tra và phân tích ở trên, thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu có những đặc điểm sau: + Loài cây chủ yếu là tre nứa, thành phần loài cây gỗ nghèo nàn, thậm trí cả những cây bụi, cây cỏ cũng rất ít. Trạng thái rừng không đảm bảo cấu trúc của rừng phòng hộ đầu nguồn. Khu vực Mộc Châu có hệ số xói mòn do mưa là K= 446, vậy cấu trúc rừng phòng hộ yêu cầu cần đạt là C=2,3 hoặc 2,4 với C=TC/H+CP+TM. “Trích từ bài giảng quản lý nguồn nước – PGS Vương Văn Quỳnh”. + Không có tầng tán cụ thể, khả năng giảm động năng hạt mưa nhờ tán tầng cây cao, tầng cây bụi, thảm tươi rất thấp. + Khả năng tái sinh kém. 4.2.4 Kết quả tham quan một số mô hình rừng trồng phòng hộ chống xói mòn do nước ở Mộc Châu Kế thừa số liệu của Ban Quản lý rừng phòng hộ Mộc Châu về hiệu quả chống xói mòn của 3 mô hình rừng trồng tại khu vực gần địa điểm sạt lở được kết quả như sau: Bảng 4.10: Khả năng chống xói mòn do nước của 3 mô hình rừng phòng hộ tại Mộc Châu Mô hình trồng Mật độ Đặc điểm tầng cây cao Tuổi (năm) Tổng diện Độ dốc S (S%) Mức độ xói 46 Cây/ha Số tầng tán Hvn TB (m) D1.3 TB (cm) Độ tàn che tích tán lá m2/ha TB (độ) Hvn D1.3 mòn Lát hoa 310 1 18.5 27.3 0.6 35 7867.3 27 1.4 (7.5) 3.4 (14.8) Trung bình Mỡ 420 1 10.1 16.1 0.5 10 2377.8 26 1.2 (11.7) 2.0 (12.8) Trung bình Thông 360 11.0 24.5 1.2 (11.3) 5.5 (20.8) Thông + Mỡ Mỡ 340 2 10.8 15.5 0.75 10 17328 29 1.2 (10.5) 3.1 (9.7) Nhẹ Với mô hình Lát hoa được trồng từ năm 1974 với mật độ trồng ban đầu là 600cây/ha. Trồng bằng cây con rễ trần vào tháng 3 – tháng 4, được trồng ở độ cao 500-600m, độ dốc từ 250-300, hướng phơi Tây Nam. Đất đai thuộc loại đất feralit vàng nâu phát triển trên đá sa thạch, mắcma axit. Tầng đất trung bình dày từ 50cm - 70cm, tỉ lệ đá lẫn 10%. Mô hình Mỡ thuần loài trồng năm 1960 nhưng do bị tác động mạnh của người dân nên hiện nay không còn cây to, mà chỉ còn cây tái sinh được 10 tuổi, mọc rất đều nhau, sinh trưởng tốt. Mô hình Thông mã vĩ + Mỡ được trồng năm 1999, trồng theo phương thức hỗn loài theo hàng, mật độ ban đầu (600thông +600mỡ)/ha, được trồng trên dạng địa hình núi thấp 600m, độ dốc từ 290- 300, hướng phơi Tây nam. Đất đai thuộc loại feralit nâu vàng phát triển trên đá phiến thạch sét, độ dày tầng đất 50cm, tỷ lệ đá lẫn 12%. Trong 3 năm đầu, chăm sóc tiến hành phát dọn thực bì vào tháng 7+8, kết hợp với xới cỏ quanh gốc. Từ năm thứ 4 trở đi tiến hành bảo vệ. Từ kết quả bảng 4.7 cho thấy: Khả năng chống xói mòn do nước của mô hình trồng hỗn giao Thông + Mỡ là cao nhất, được thể hiện qua cấu trúc 2 tầng của cây gỗ, thể hiện bởi mật độ cao nhất, độ tàn che cao nhất, và tổng diện tích lá lớn nhất; cũng như hệ số biến động là cao nhất. Cho thấy mô hình rừng phòng hộ hỗn loài sẽ đạt hiệu quả cao hơn so với trồng thuần loài. Vì vậy khi thiết kế trồng rừng phòng hộ chống xói mòn do nước, ta cần tiến hành 47 thiết kế mô hình trồng hỗn giao, đồng thời phải lựa chọn các loài cây có khả năng tạo thành rừng hỗn giao tốt nhất. 4.3 Lựa chọn loài cây trồng chống sạt lở đường giao thông khu vực Mộc Châu 4.3.1 Đặc điểm hình thái bộ rễ của một số loài cây Trong vai trò bảo vệ đất và nước của rừng thì hệ thống rễ cây rừng, cây bụi và cây cỏ có khả năng bám giữ đất rất tốt, nên nó là cơ sở để dự báo khả năng ngăn chặn xói mòn nước trong rừng. Rừng hỗn giao khác tuổi nhiểu tầng có ý nghĩa chống xói mòn lớn nhất, vì hệ thống rễ của chúng xuyên xuống mặt đất mạnh hơn và ăn sâu hơn. Do vậy tôi tiến hành nghiên cứu một số loài cây về cấu trúc tầng tán và cấu trúc bộ rễ của một số loài cây, thông qua việc kế thừa những nghiên cứu trước đó về hình thái bộ rễ của các nhà thực vật (cây rừng Việt Nam), đồng thới tiến hành đo đếm trực tiếp bộ rễ ngoài thực địa: đối với một số cây vừa và nhỏ, tôi tiến hành đo dếm toàn bộ bộ rễ, đối với cây lớn tiến hành đo đếm các rễ bên nằm ngay tầng đất phía trên. Kết quả thể hiện trong bảng 4.11 và bảng 4.12 Bảng 4.11: Đặc điểm hình thái bộ rễ của một số loài cây gỗ giai đoạn trưởng thành TT Loài Rễ cọc Rễ bên Ghi chú/nguồn tài liệu 1 Bằng lăng Khá phát triển Khá phát triển Thân xù xì 2 Bạch đàn trắng Phát triển Ít phát triển Thân bóng trơn 3 Bồ đề trắng Khá phát triển Phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 4 Dẻ gai đỏ Phát triển Khá phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 5 Giổi xanh Phát triển Phát triển 6 Giổi bà Phát triển Phát triển 7 Keo tai tượng Phát triển Khá phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 8 Kháo vòng Phát triển Phát triển Đo đếm quan sát+tài liệu 9 Lát hoa Phát triển Phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 10 Lim xanh Phát triển Phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 11 Lim xẹt bắc Phát triển Khá phát triển 12 Me Khá phát triển Phát triển 13 Mỡ Phát triển Phát triển 48 14 Muồng đen Khá phát triển Rất phát triển 15 Muồng hoa vàng Khá phát triển Rất phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 16 Muồng lá nhọn Phát triển Rất phát triển 17 Phay sừng Khá phát triển Khá phát triển 18 Sấu Phát triển Rất phát triển Đo đếm quan sát+tài liệu 19 Sồi phảng Phát triển Rất phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 20 Sưa Phát triển Rất phát triển Đo đếm quan sát+tài liệu 21 Trám đen Rất phát triển Khá phát triển Tài liệu + đo đếm quan sát 22 Trám trắng Rất phát triển Khá phát triển 23 Vối thuốc Rất phát triển Phát triển Đo đếm quan sát+tài liệu 24 Xoan ta Phát triển Phát triển Đo đếm quan sát+tài liệu Bảng 4.12 Kích thước bộ rễ một số loài cây Rễ bên TT Loài Tuổi LRC (m) n RBN (m) RDT (m) R TB (m) Dt (m) 1 Mỡ 1 0.5 7 0.6 0.5 0.55 2 Muồng hoa vàng 2 0.8 6 2.1 2.3 2.2 3 Bồ đề 2 0.5 8 0.6 0.8 0.7 4 Dẻ gai đỏ 2 0.6 8 0.4 0.6 0.5 5 Vối thuốc 2 2.0 7 0.7 0.6 0.65 Chưa rõ tán 6 Kháo vòng 4 2.3 7 0.4 0.5 0.45 1 7 Vối thuốc 4 3.0 6 1.1 1.2 1.15 1.5 8 Xoan ta 4 1.6 7 1.7 1.8 1.75 3 9 Sưa 20 7 5 5.6 5.3 4.5 10 Lim xanh 22 6 6 6.2 6.1 5.4 11 Lim xẹt 17 5 6 5.8 5.9 6 12 Trám đen 18 6 5.4 6 5.7 7.5 Các loài đưa ra trong bảng 4.11 và bảng 4.12 là các loài cây gỗ được lựa chọn trong chương trình trồng rừng phòng hộ chống xói mòn do nước. Nhận thấy, bộ rễ của các loài trên đều rất phù hợp với vai trò giữ đất cả về mặt chiều sâu lẫn chiều rộng. Bảng 4.12 cho thấy, bề rộng của rễ bên thường bằng hoặc gần bằng với đường kính tán lá. Qua đây, ta cần chú ý trong công tác trồng rừng về cách bố trí cây trồng, khoảng cách giữa các cây và biện pháp tỉa thưa cho 49 hợp lý, sao cho trong mỗi giai đoạn phát triển các cây tầng cao không cạnh tranh ánh sáng và dinh dưỡng, đảm bảo độ khép tán là tốt nhất. Loài cây có rễ cọc và rễ bên càng phát triển thì diện tích và thể tích chiếm chỗ của bộ rễ cây rừng sẽ càng lớn, khi đó khả năng liên kết, tăng độ chặt giữa các hạt đất, cũng như các khối đất với nhau tăng lên. Bộ rễ của thực vật nằm trọn trong đất nên chúng gây nhiều ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của đất, rễ cây làm thay đổi đáng kể tính chất vật lý của đất như: Độ xốp, độ ẩm, kết cấu đất..., bộ rễ có thể nói là “bộ xương” làm cho các thành phần cơ giới của đất được gắn kết lại do vậy có khả năng chống đỡ lại sự bắn phá của hạt mưa khi rơi xuống đất rừng. 4.3.2 Tiêu chí lựa chọn loài cây trồng 4.3.2.1 Nguyên tắc bố trí đai rừng phòng hộ chống xói mòn do nước - Phải chiếm một diện tích thoả đáng đủ để nuôi dưỡng nguồn nước, cải tạo thiên nhiên. - Phải có bề rộng thích hợp đủ sức ngăn cản dòng chảy, nhất là ở sườn dốc, để phát huy tác dụng giữ đất tối đa. - Hướng của đai phải bố trí theo đường đồng mức. - Mật độ trồng phải dầy để rừng nhanh khép tán để sớm phát huy tác dụng phòng hộ. 4.3.2.2 Tiêu chí chọn cây trồng rừng phòng hộ chống xói mòn do nước Do điều kiện tự nhiên ở vùng xung yếu và rất xung yếu rất khắc nghiệt, đất đai nghèo dinh dưỡng, xói lở, bồi tụ không ổn định... nên việc lựa chọn loài cây trồng rừng phòng hộ chống xói mòn đất rất khó khăn và không giống nhau. Tuy vậy cần phải có những nguyên tắc, tiêu chí để lựa chọn loài cây trồng cho rừng phòng hộ đầu nguồn như sau: - Phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng đầu nguồn và dễ tạo thành rừng phòng hộ. - Cây thân gỗ sống lâu năm; phải có bộ rễ ăn sâu và rộng, tán lá rộng, thường xanh. 50 - Thích hợp với trồng rừng hỗn giao và tạo thành rừng đa tầng với mục đích phòng hộ. - Chịu được điều kiện khô hạn, sống được nơi đất dốc, nơi cao, và địa hình phức tạp, đất nghèo dinh dưõng, hoặc nơi có điều kiện lập địa đặc biệt. - Cây đa tác dụng, ngoài khả năng phòng hộ còn có khả năng cung cấp gỗ củi và các sản phẩm khác, góp phần làm tăng hiệu quả sử dụng đất. - Không sinh ra chất độc làm ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khoẻ con người. 4.3.2.3 Tiêu chí chọn loài cây trồng chống sạt lở đường giao thông khu vực xã Chiềng Hắc, huyện Mộc Châu Khu vực nghiên cứu thuộc xã Chiềng Hắc, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La có điều kiện khí hậu khá khắc nhiệt, lượng mưa lớn nhưng không đều trong năm, gây nên một số bất lợi đáng kể cho một số loài cây trồng do vậy để lựa chọn được loài cây trồng phù hợp với khu vực nghiên cứu mà vẫn đáp ứng được yêu cầu phòng hộ của rừng phòng hộ đầu nguồn cần chú ý đến khả năng thích nghi của loài thực vật đó với điều kiện khí hậu của khu vực nghiên cứu, nên trong nguyên tắc chọn loài cây trồng rừng phòng hộ cho khu vực này cần ưu tiên những loài cây bản địa. Nguyên tắc lựa chọn cây gỗ như sau: - Là những loài cây đáp ứng các tiêu chí của cây trồng rừng phòng hộ chống xói mòn do nước. - Ưu tiên các loài cây bản địa và những loài cây đang sống tại khu vực và vùng lân cận: vì những loài cây này đã thể hiện sự thích nghi với điều kiện tự nhiên và lập địa của khu vực, do đó công tác trồng rừng sẽ gặp nhiều thuận lợi, cũng như nhanh đạt hiệu quả tốt trong công tác phòng hộ chống xói mòn. - Cây thường xanh: cây xanh quanh năm thì khả năng bảo vệ đất qua hệ tán lá được thường xuyên và đảm bảo hơn. - Lá không quá to: tránh hiện tượng hạt mưa ngưng kết trên lá thành hạt có kích thước lớn sẽ làm tăng sức công phá của hạt mưa. 51 - Bộ rễ ăn sâu, rộng: thể hiện khả năng giữ đất tốt hơn thông qua bộ rễ - Có khả năng chịu nắng nóng, khô hạn, chịu lạnh và sương muối: phù hợp với đặc điểm tự nhiên của khu vực. - Chống chịu được gió bão: không bị quật đổ bởi gió bão để tránh hiện tượng rễ cây bật lên kéo theo khối lượng đất khá lớn bị phá vỡ, tăng nguy cơ sạt lở. - Tán lá dầy, rộng, có khả năng cải tạo đất và cung cấp nhiều sản phẩm: tán dầy, rộng thì khả năng làm giảm động năng hạt mưa tốt. - Khả năng tái sinh hạt và chồi (chồi rễ, chồi thân) tốt: tầng cây tái sinh có vai trò quan trọng trong việc giảm động năng hạt mưa, đây là thế hệ làm giàu rừng và thay thế rừng sau này. Tái sinh tốt sẽ đảm bảo được chất lượng rừng về sau. - Kĩ thuật đơn giản, dễ trồng, tỉ lệ sống cao. - Sống và sinh trưởng tốt nơi đất dốc (>400), đặc biệt là các loài cây bụi cây cỏ: phù hợp với tình hình thực địa. Với cây bụi, dây leo và tre nứa là những loài cây dưới tán tầng cây cao, góp phần nâng cao hiệu quả phòng hộ cần một số tiêu chí: Thường xanh , tái sinh hạt, chồi tốt, hệ rễ phát triển, chịu hạn tốt, phục hồi sau cháy, khó cháy, dễ trồng, đa tác dụng, không ảnh hưởng xấu tới cây gỗ. 4.3.2.4 Lựa chọn loài cây trồng Dựa vào kết quả phân tích và đánh giá trên, bằng phương pháp cho điểm theo thang điểm 10, và tính tổng điểm, xếp hạng cho mỗi loài cây đưa ra. Tôi tiến hành đánh giá lựa chọn cho 3 nhóm đối tượng chính là: nhóm cây gỗ, nhóm tre nứa, và nhóm cây bụi, dây leo. Từ đó chọn ra 5 hoặc 6 loài cây có tổng điểm cao nhất để đưa vào trồng rừng phòng hộ chống trượt lở cho khu vực. 52 Bảng 4.13: Ma trận cho điểm và lựa chọn thực vật thân gỗ trồng rừng phòng chống trượt lở đường giao thông Tiêu chí Loài cây Tán lá dầy và rộng Lá không quá to Thường xanh Rễ bên ăn rộng và nhiều Rế cọc sâu Tái sinh hạt tốt Tái sinh chồi tốt Chịu hạn Chống chịu gió bão Chịu lạnh và sương Cho nhiều sản phẩm Cải thiện đất tốt Dễ trồng Sinh trưởng nhanh Cành lá dễ phân hủy, không độc Tổng điểm Xếp hạng (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) Bằng lăng 8 5 5 6 6 8 5 6 9 6 5 5 7 6 6 93 14 Bạch đàn trắng 4 6 6 3 8 7 10 7 7 6 6 3 9 7 4 93 14 Bồ đề trắng 7 6 6 7 7 10 3 6 7 6 8 6 10 9 10 108 6 Dẻ gai đỏ 8 6 9 9 8 10 5 7 8 8 8 6 7 8 7 114 1 Giổi xanh 8 7 10 7 8 7 3 6 6 7 8 6 6 8 8 105 7 Giổi bà 8 7 10 7 8 7 3 6 6 7 7 6 6 7 7 102 9 Keo tai tượng 5 3 8 4 7 8 0 6 5 5 5 10 6 10 8 90 16 Kháo vòng 8 5 9 8 8 8 6 6 7 8 5 7 7 6 7 105 7 Lát hoa 7 8 6 8 9 7 7 7 7 8 6 7 8 7 7 109 5 Lim xanh 10 7 10 8 9 5 6 7 6 7 5 7 6 4 4 101 10 Lim xẹt bắc 8 9 7 7 8 5 6 7 6 7 5 7 6 5 5 98 11 Me 9 10 7 7 7 4 4 5 10 6 8 6 7 7 6 103 8 Mỡ 8 6 9 8 8 4 8 5 6 7 6 6 6 8 6 101 10 Muồng đen 7 7 9 9 7 5 5 10 10 8 8 9 7 6 6 113 2 53 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) Muồng hoa vàng 7 7 9 8 7 6 6 8 9 8 6 8 6 6 7 108 6 Muồng lá nhọn 7 8 9 8 7 7 7 8 9 7 6 8 8 8 7 114 1 Phay sừng 8 4 9 7 8 7 6 9 7 8 5 7 7 6 7 105 7 Sấu 9 6 9 8 8 6 3 6 10 8 8 6 6 5 7 105 7 Sồi phảng 6 3 6 7 5 8 4 6 7 7 5 6 6 7 8 91 15 Sưa 7 6 9 10 8 4 6 7 7 7 6 8 7 7 6 105 7 Trám đen 5 5 9 7 10 5 5 5 6 5 10 5 5 5 7 94 13 Trám trắng 6 5 9 7 9 5 5 5 6 5 10 5 6 5 7 95 12 Xoan ta 7 6 5 8 7 10 9 8 9 8 7 5 10 8 5 112 3 Vối thuốc 9 6 9 8 7 9 8 6 10 9 6 6 7 6 5 111 4 54 Từ bảng 4.13, ta chọn 5 loài có tổng điểm cao nhất để trồng rừng phòng hộ chống trượt lở đường giao thông cho khu vực này là: Dẻ gai đỏ Muồng lá nhọn Muồng đen Xoan ta Vối thuốc Để phát huy tốt nhất chức năng phòng hộ của rừng, ngoài thành phần cây gỗ, ta nên chọn trồng một số loài cây dây leo, và cây bụi, cỏ. Tại phần sườn taluy nên chọn trồng cỏ Voi. Lựa chọn các loài cây dây leo và cây bụi, cỏ ta nên chọn những loài đã có và hiện có tại khu vực.Kết quả lựa chọn từ bảng 4.14 và bảng 4.15. Bảng 4.14: Ma trận cho điểm và lựa chọn nhóm cây bụi, thảm tươi trồng rừng phòng chống trượt lở đường giao thông Tiêuchí Loài cây Thường xanh Tái sinh hat, chồi tốt Hệ rễ phát triển Chịu hạn tốt Phục hồi sau cháy Khó cháy Tổng điểm Xếp hạng Cỏ gà 8 10 8 7 8 4 45 5 Cỏ may 7 10 6 8 9 4 44 6 lau 6 8 9 10 7 5 45 5 Chít 5 9 9 9 7 5 45 5 Ké 9 10 10 7 4 5 45 5 Cỏ vừng 5 9 9 9 8 10 50 4 Cốt khí 10 10 10 8 9 8 55 1 Cỏ lào 4 6 6 7 10 5 38 7 Chua ngút 8 8 5 7 6 4 38 7 Ớt sừng 7 10 8 10 9 8 52 2 Lạc dại 9 10 10 10 8 8 55 1 Bảng 4.15:Ma trận cho điểm lựa chọn cây trồng rừng phòng họ nhóm dây leo và thực vật ngoại tầng. Tiêu chí Loài cây Thường xanh Khó cháy Tái sinh tốt Dễ trồng Đa tác dụng Ít bị trâu bò phá Bộ rễ phát triển Tổng điểm Xếp hạng Tre gai 7 7 9 9 10 9 10 61 2 Hóp 7 8 8 9 5 8 8 53 7 Nứa 7 8 9 7 8 7 9 55 5 Luồng 7 6 8 6 9 8 10 54 6 Bương 7 8 9 7 5 8 8 52 8 Trúc 7 9 6 7 8 8 8 53 7 Chuối 10 10 10 10 9 7 7 63 1 Mây nếp 9 8 9 9 9 10 6 60 3 Chạc chìu 6 10 10 9 8 8 10 61 2 Dây mật 9 7 10 9 9 7 7 58 4 55 Từ bảng 4.14 và bảng 4.15, loài cây bụi, dây leo được lựa chọn trồng là: - Cốt khí - Lạc dại -Ớt sừng - Chạc chìu - Tre gai - Mây nếp - Chuối - Dây mật Như vậy mô hình trồng rừng phòng hộ chống sạt lở tại khu vực gồm các loài cây sau: Cây trồng ở mái sườn taluy dương: cỏ voi Cây trồng phí trên taluy dương: + Nhóm cây gỗ: - Dẻ gai đỏ: - Muồng lá nhọn - Muồng đen - Xoan ta - Vối thuốc + Nhóm cây bụi, dây leo và thực vật ngoại tầng: - Cốt khí - Lạc dại -Ớt sừng - Tre gai - Mây nếp - Chuối - Dây mật - Chạc chìu 4.4 Đề xuất một số kĩ thuật lâm sinh trồng rừng phòng hộ tại khu vực Địa điểm trồng được cấu thành bởi 2 nhân tố: - Điều kiện lập địa gồm: khí hậu, đất đai, địa hình, và hoạt động sản xuất kinh doanh của con người. - Trạng thái hoàn cảnh: thảm thực vật hiện tại Các nhân tố này có tác động qua lại lẫn nhau và có sự thay đổi. Dựa vào kết quả nghiên cứu ở trên, tôi xin đưa ra một số ý kiến trong kỹ thuật lâm sinh trồng rừng phòng hộ chống xói mòn sạt lở đường giao thông tại khu vực như sau: Nguyên tắc: kết hợp các biện pháp chống sạt lở của ngành giao thông với việc trồng rừng phòng hộ chống sạt lở, nghĩa là: kết hợp giữa tường trọng lực ở phía chân taluy, kè gạch hộc/bê tông có rãnh thoát nước trên mái taluy dương với trồng rừng phía trên taluy dương. Một số kĩ thuật lâm sinh trồng rừng: - Làm các bậc thang rộng 70cm – 100cm để giảm độ dốc cục bộ, nhằm tạo điều kiện thích nghi tốt cho cây trồng. - Trồng rừng hỗn giao theo hàng, và băng như: gỗ + tre nứa + băng xanh 56 - Bố trí không gian nhiều tầng: cây gỗ ở tầng trên, cây gỗ nhỏ + tre nứa tầng giữa, tầng cây bụi và tầng thảm tươi cây cỏ, kết hợp với thực vật ngoại tầng là những loài cây dây leo, - Xử lý thực bì cục bộ hoặc không xử lý, giữ nguyên hiện trạng thảm thực vật. giữ lại khoảng 200khóm tre/ha. Trong khoảng từ taluy đường vào trong 10m nên giữ lại hoàn toàn số khóm tre hiện có và không xử lý thực bì trong khoảng này. - Trồng với mật độ dày, sau đó theo từng giai đoạn phát triển áp dụng kĩ thuật tỉa thưa và cường độ tỉa thưa hợp lý, nhằm tạo cho rừng nhanh khép tán và tán ổn định đảm bảo độ che phủ tốt nhất, - Trên phần diện tích trồng nhãn của người dân nên trồng xen canh cây dưới tán để tăng tỉ lệ che phủ, - Tại sườn taluy nên trồng cỏ voi, - Cây gỗ thường phát triển chậm hơn các loài dây leo, cây bụi và cỏ, do đó cần áp dụng kĩ thuật phát thực bì phù hợp để tạo điêu kiện tốt nhất cho cây gỗ phát triển, tránh hiện tượng cạnh tranh dinh dưỡg xảy ra, - Tại khu vực xảy ra hiện tượng xói mòn mạnh, do đó cần bổ sung phân hữu cơ cho cây, vừa cải tạo đất vừa giúp cây sinh trưởng tốt, - Chăm sóc tốt trong thời gian rừng còn non. Thời vụ trồng: trồng trước mùa mưa 1 tháng vào tháng 3 tháng 4. Kích thước hố trồng: cây gỗ: 50cm x 50cm x 70 mật độ 1200cây/ha +200 khóm tre/ha, hàng cách hàng 6m, cây cách cây 5m, trồng theo đường đồng mức, các cây được bố trí so le nhau nhằm phát huy tác dụng rẽ nước. Cây bụi và dây leo đào hố nhỏ hoặc trồng theo rãnh ở giữa các cây trong hàng dọc, ngang và hàng chéo. Hình 4.11: trắc đồ rừng và hình 4.12: Cách bố trí đai rừng phòng hộ kết hợp với biện pháp kè bê tông. 57 Chương 5 KẾT LUẬN - TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 5.1.1 Nguyên nhân sạt lở đường giao thông tại khu vực nghiên cứu Đoạn Quốc lộ 6 qua bản Ta Niếc xã Chiềng Hắc huyện Mộc Châu tỉnh Sơn La là đoạn trọng điểm sạt lở hàng năm. Tuy chỉ dài 4km nhưng hàng năm, khối lượng và chi phí cho việc khắc phục sạt lở rất lớn, bên cạnh là những thiệt hại khó lường về tính mạng cong người. Nguyên nhân chính dẫn đến sạt lở gồm: - Nguyên nhân địa chất: Đất trong khu vực nghiên cứu được hình thành từ 2 loại đá mẹ: đá thạch sét và đá vôi. Trong đó sản phẩm phong hoá từ đất đá có thành phần cát kết, thạch anh, đá phiến sét, đá phiến sét vôi tuổi Paleozoi (thuộc các hệ tầng Thần Sa, Lược Khiêu, Mia Lé, Nà Quản và Tốc Tát) dễ tham gia vào quá trình trượt lở đất. Thành phần khoáng vật của nhóm đá này là sét sericit bị nén ép, phân lớp mỏng, mặt phân lớp nhiều nơi trùng với mặt dốc địa hình, vỏ phong hoá của chúng chủ yếu là vụn thô, đồng thời cách sắp xếp nằm ngang của đá mẹ làm cho khả năng trượt lở đất đá rất cao. - Nguyên nhân địa mạo: Địa hình cao, độ dốc lớn và độ chia cắt lớn tạo ra năng luợng địa hình lớn thuận lợi cho trượt đất có nguồn gốc trọng lực. - Nguyên nhân khí tượng: Huyện Mộc Châu thường có mưa lớn, và bão kéo dài là một trong những nguyên nhân chính gây ra trượt lở đất đá. - Nguyên nhân nhân sinh: Các hoạt động cắt xén chân sườn dốc khi làm đường, hoạt động vận tải của các xe cơ giới và việc dùng mìn phá đất đá mở đường và việc chặt phá, đốt rừng làm mất lớp phủ thực vật là nguyên nhân quan trọng gây ra trượt lở đất đá. 5.1.2 Đặc điểm lớp phủ thực vật tại khu vực nghiên cứu - Loài cây chủ yếu là tre nứa, thành phần loài cây gỗ nghèo nàn, thậm trí cả những cây bụi, cây cỏ cũng rất ít. Trạng thái rừng không đảm bảo cấu trúc của rừng phòng hộ đầu nguồn. - Tầng cây cao với số lượng loài ít, độ tàn che thấp, chất lượng kém, chỉ với 11 loài cây gỗ, 15 loài cây cỏ, 2 loài thuộc họ tre nứa. - Không có tầng tán cụ thể, khả năng giảm động năng hạt mưa nhờ tán tầng cây cao, tầng cây bụi, thảm tươi rất thấp. 58 - Không có thực vật ngoại tầng - Khả năng tái sinh kém. 5.1.3 Tiêu chí lựa chọn loài cây trồng chống sạt lở đường giao thông khu vực xã Chiềng Hắc, huyện Mộc Châu - Là những loài cây đáp ứng các tiêu chí của cây trồng rừng phòng hộ chống xói mòn do nước, - Ưu tiên các loài cây bản địa và những loài cây đang sống tại khu vực và vùng lân cận, - Cây thường xanh, - Lá không quá to, - Bộ rễ ăn sâu, và rộng, - Có khả năng chịu nắng nóng, khô hạn, chịu lạnh và sương muối. - Chống chịu được gió bão - Tán lá dầy, rộng, có khả năng cải tạo đất và cung cấp nhiều sản phẩm - Khả năng tái sinh hạt và chồi (chồi rễ, chồi thân) tốt. - Kĩ thuật đơn giản, dễ trồng, tỉ lệ sống cao. - Sống và sinh trưởng tốt nơi đất dốc (>400), đặc biệt là các loài cây bụi cây cỏ, - Cành lá, rễ phân huỷ không độc. Cây trồng lựa chọn: Cây gỗ: Dẻ gai đỏ; Muồng lá nhọn; Muồng đen; Xoan ta;Vối thuốc Cây dây leo: Chặc chìu; Dây mật Cây bụi, cây cỏ, tre nứa: Cỏ voi; Cốt khí; Lạc dại; Ớt sừng; Tre gai; Mây nếp và Chuối 5.1.4 Ý kiến đề xuất kĩ thuật lâm sinh trồng rừng phòng hộ chống sạt lở đường giao thông tại khu vực nghiên cứu - Làm các bậc thang rộng 70cm-100cm, - Trồng rừng hỗn giao theo hàng, và băng như: gỗ + tre nứa + băng xanh - Bố trí không gian nhiều tầng: cây gỗ ở tầng trên, cây gỗ nhỏ + tre nứa tầng giữa, tầng cây bụi và tầng thảm tươi cây cỏ, kết hợp với thực vật ngoại tầng là những loài cây dây leo, - Xử lý thực bì cục bộ hoặc không xử lý, giữ nguyên hiện trạng thảm thực vật. giữ lại khoảng 200khóm tre/ha. Trong khoảng từ taluy đường vào trong 10m 59 nên giữ lại hoàn toàn số khóm tre hiện có và không xử lý thực bì trong khoảng này. - Trồng với mật độ dày, sau đó theo từng giai đoạn phát triển áp dụng kĩ thuật tỉa thưa và cường độ tỉa thưa hợp lý - Trên phần diện tích trồng nhãn của người dân nên trồng xen canh cây dưới tán để tăng tỉ lệ che phủ, - Tại sườn taluy dương nên trồng cỏ voi, - Áp dụng kĩ thuật phát thực bì, tỉa cành hợp lý, - Tại khu vực xảy ra hiện tượng xói mòn mạnh, do đó cần bổ sung phân hữu cơ cho cây, vừa cải tạo đất vừa giúp cây sinh trưởng tốt, - Chăm sóc tốt trong thời gian rừng còn non. 5.2 Tồn tại Dụng cụ điều tra còn thiếu đã ảnh hưởng tới việc thu thập số liệu ngoại nghiệp. Do tính chất phức tạp của địa hình và khí hậu của khu vực nghiên cứu nên trong thời gian điều tra thu thập số liệu gặp nhiều khó khăn. Tình trạng rừng của khu vực nghiên cứu bị suy thoái nghiêm trọng nên phạm vi nghiên cứu phải mở rộng hơn dự kiến về nội dung điều tra thảm thực vật. Tuy vậy, đề tài cũng mới chỉ nghiên cứu được tại khu vực Mộc Châu mà chưa có điều kiện mở rộng nghiên cứu ở các điểm sạt lở khác trên Quốc lộ 6, nên những thông số, cũng như cỏ sở khoa học chưa thực sự đầy đủ. Số liệu mới chỉ dừng lại ở việc thu thập ngoài hiện trường, chưa có sự kết hợp với những thí nghiệm trong phòng, và áp dụng ngoài thực tế nên có phần hạn chế. 5.3 Kiến nghị Mong được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa từ Ban giám hiệu nhà trường về cơ sở vật chất và dụng cụ điều tra. Mong muốn đề tài tiếp tục được nghiên cứu hoàn thiện về số liệu để có thể áp dụng được cho thực tế góp phần giải quyết vấn đề sạt lở đường giao thông hiện nay trên Quốc lộ 6. Cần thử nghiệm mô hình trồng rừng tại khu vực để đánh giá kết quả đạt được trong công tác dùng thảm thực vật để hạn chế trượt lở đường giao thông. Nghiên cứu và đánh giá sâu hơn nữa về nguyên nhân sạt lở, cũng như khả năng chống sạt của thảm thực vật.