chứa trong các khe hổng mao quản của đất. Dung tích chứa nước hữu hiệu của đất rừng là lượng nước mà đất có khả năng chứa tối đa dưới điều kiện mưa nhiều sinh ra dòng chảy mặt. Nghiên cứu được lượng nước này ta có khả năng dự báo được khả năng xuất hiện lũ do khi mưa nhiều đất thấm nước và đạt đến trạng thái bão hoà hơi nước tức là các khe hổng trong đất đã chứa đầy nước, đất sẽ không còn khả năng chứa nước, lúc đó sẽ bắt đầu xuất hiện dòng chảy mặt. Dung tích chứa nước hữu hiệu sẽ là một chỉ tiêu quan trọng để xác định khi nào xuất hiện dòng chảy mặt. Dòng chảy mặt sẽ xuất hiện khi lượng nước thấm xuống đất lớn hơn lượng nước chứa hữu hiệu. Bảng 4.21 sẽ thể hiện lượng nước chứa hữu hiệu của đất rừng ở các trạng thái thảm thực vật khác nhau:
Bảng 4.21: Lượng nước chứa hữu hiệu (Ie) của các trạng thái thảm thực vật khác nhau
Trạng thái TTV | Trạng thái của đất trước thời kỳ mưa | Lượng nước ở thời điểm khô héo (mm) | Lượng nước đồng ruộng (Im, mm) | Lượng chứa nước IM (mm) | So sánh IM | Lượng chứa nước hữu hiệu Ie (mm) | So sánh Ie | ||
Hàm lượng nước (%) | Lượng nước (mm) | ||||||||
1 | Thông + Keo | 8,85 | 73,3 | 53,23 | 189,63 | 136,41 | 1,14 | 116,35 | 1,13 |
2 | Thông + Cây bản địa | 8,67 | 75,6 | 58,65 | 178,66 | 120,01 | 1,00 | 103,10 | 1,00 |
3 | Keo + Cây bản địa | 8,76 | 79,0 | 58,55 | 211,86 | 153,31 | 1,28 | 132,89 | 1,29 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Một Số Chỉ Tiêu Cấu Trúc Và Sinh Trưởng Tầng Cây Cao Trên Các Otc -
Tốc Độ Thấm Nước Ban Đầu Bình Quân Của Các Trạng Thái Rừng -
Quá Trình Thấm Nước Của Đất Dưới Các Trạng Thái Rừng -
Nghiên cứu đặc trưng thấm và giữ nước tiềm tàng của đất rừng tại núi Luốt - Xuân Mai - Hà Nội - 10 -
Nghiên cứu đặc trưng thấm và giữ nước tiềm tàng của đất rừng tại núi Luốt - Xuân Mai - Hà Nội - 11
Xem toàn bộ 90 trang tài liệu này.
Nhận xét:
Đất rừng trồng Keo + Cây bản địa là có dung lượng chứa nước hữu hiệu lớn nhất, tiếp theo là trạng thái rừng hỗn giao Thông + Keo, và thấp nhất là trạng thái rừng Thông + Cây bản địa.
4.3.5. Đặc trưng biến động độ ẩm của đất rừng
Nghiên cứu quy luật biến động của độ ẩm đất rừng có ý nghĩa hết sức quan trọng trong hoạt động lâm nghiệp. Những quy luật biến đổi của độ ẩm đất rừng theo không gian và thời gian sẽ cung cấp căn cứ khoa học cho việc nghiên cứu và đánh giá hiệu quả thuỷ văn của rừng, hoặc cho việc lập kế hoạch trồng rừng cho khu vực nghiên cứu.
Trong luận văn này đặc trưng biến động của độ ẩm đất rừng được đề
cập qua bốn khía cạnh sau:
- Biến động độ ẩm đất theo thời gian
- Biến động độ ẩm đất theo chiều thẳng đứng
- Biến động độ ẩm đất giữa các trạng thái rừng
- Lượng nước bốc hơi
4.3.5.1. Biến động độ ẩm đất theo thời gian
Độ ẩm tầng đất mặt giữa các trạng thái rừng vào các tháng khác nhau
trong năm có sự biến đổi khá rõ ràng.
Bảng 4.22: Biến động độ ẩm tầng đất mặt giữa các TTR theo thời gian
1/1 19,3 | 30/1 21,5 | 1/3 22,4 | 30/3 23,3 | 30/4 21,0 | 30/5 18,8 | 30/6 19,6 | 30/7 17,7 | 30/8 19,2 | 30/9 17,8 | 30/10 14,3 | 30/11 13,1 |
Trong một năm, những biến đổi của nước trong đất ở khu vực nghiên cứu có thể được chia làm 3 thời kỳ, đó là thời kỳ mùa đông xuân từ tháng 1 đến tháng 3, thời kỳ mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 8, và thời kỳ sau mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12. Vào thời kỳ mùa đông xuân, độ ẩm tự nhiên của đất rừng đều duy trì ở khoảng xấp xỉ 20 - 25%, độ biến động không lớn, đất để mất nước đi là chủ yếu. Vào thời kỳ này mưa ít, nhiệt độ không khí cũng lên cao, tổn thất nước trong đất tương đối lớn, nhưng thường xuyên được nước mưa bổ sung, có thể bù đắp được lượng nước tổn thất do bốc hơi vật lý. Còn
25
20
15
10
5
0
Wđất(%)
Ngày/tháng
Độ ẩm tầng đất mặt(%
đến tháng 9, nhiệt độ vẫn tiếp tục cao trong khi lượng mưa khan hiếm dần, lượng nước bốc hơi trên mặt đất rừng vẫn lớn, do đó nước trong đất giảm xuống nhanh chóng. Vào cuối mùa mưa, lượng mưa giảm đi nhiều, lượng nước bốc hơi cũng giảm, độ ẩm tự nhiên của đất rừng duy trì ở khoảng trên dưới 18%, đường biểu diễn khá ổn định. Có thể thấy độ ẩm của đất rừng có tính chất chu kỳ trong một năm, và xu thế của nó gần tương tự với biến đổi của lượng mưa trong năm (hình 4.8).
1/1
30/1
1/3
30/3
30/4
30/5
30/6
30/7
30/8
30/9
30/10
30/11
Hình 4.8: Biến động độ ẩm tầng đất mặt
Biến động của nước trong đất không phải là một hàm số, mà là một dãy số ngẫu nhiên phân tán. Sự biến đổi của nước trong đất chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố hoàn cảnh, gồm giáng thuỷ, nhiệt độ không khí, bốc hơi và thoát hơi nước và cả ảnh hưởng của nhân tố con người,…nhưng nhân tố con người cũng phải gián tiếp thông qua các nhân tố hoàn cảnh trực tiếp khác để ảnh hưởng đến sự biến đổi của nước trong đất. Nhiều thành quả nghiên cứu
trước đây cho thấy, các nhân tố trực tiếp ảnh hưởng đến biến đổi của nước trong đất là các nhân tố khí tượng thuỷ văn. Vì vậy, luận văn cũng phân tích ảnh hưởng của các nhân tố khí tượng đến sự biến đổi của nước trong đất đó là ảnh hưởng của các yếu tố: Nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí đến độ ẩm đất:
- Trạng thái rừng hỗn giao Thông + Keo
Bảng 4.23 : Độ ẩm tầng đất mặt và một số nhân tố ảnh hưởng
Wđất (%) | Nhiệt độ (0C) | Độ ẩm (%) | |
1 | 18,49 | 14.9 | 80 |
2 | 19,09 | 22,6 | 89 |
3 | 20,14 | 21,8 | 93 |
4 | 19,32 | 25,6 | 86 |
5 | 17,67 | 27,0 | 80 |
6 | 16,20 | 29,9 | 78 |
7 | 16,71 | 30,1 | 82 |
8 | 18,68 | 29,3 | 86 |
9 | 13,40 | 27,2 | 86 |
10 | 15,25 | 24,6 | 82 |
11 | 14,70 | 20,0 | 72 |
12 | 13,21 | 18,3 | 77 |
Nhận xét:
Nhìn vào bảng 4.23 ta thấy: Độ ẩm đất và độ ẩm không khí đạt tối cao vào tháng 3, còn nhiệt độ không khí lại đạt cực đại vào tháng 7. Từ bảng 4.23 ta xây dựng được phương trình tương quan biểu thị mối quan hệ của độ ẩm đất với nhiệt độ không khí và độ ẩm không khí.
Bảng 4.24: Phương trình liên hệ của độ ẩm đất với các chỉ tiêu
Ftính | Sig.ta0 | Sig.ta1 | V(%) | P(%) | |
Wđ = -3,254 + 0,003T + 0,243Wkk | |||||
0,62 | 2,842 | - 0,35 | 0,27 | 13,96 | 4,03 |
Từ bảng 4.24 phương trình tương quan giữa độ ẩm đất với độ ẩm
không khí và nhiệt độ không khí.
- Trạng thái rừng Thông + Cây bản địa:
Bảng 4.25: Độ ẩm tầng đất mặt và một số nhân tố ảnh hưởng
Wđất (%) | Nhiệt độ (0C) | Độ ẩm (%) | |
1 | 20,45 | 14,9 | 80 |
2 | 20,46 | 22,6 | 89 |
3 | 23,31 | 21,8 | 93 |
4 | 21,94 | 25,6 | 86 |
5 | 19,43 | 27,0 | 80 |
6 | 18,01 | 29,9 | 78 |
7 | 18,24 | 30,1 | 82 |
8 | 19,00 | 29,3 | 86 |
9 | 22,30 | 27,2 | 86 |
10 | 17,22 | 24,6 | 82 |
11 | 17,41 | 20,0 | 72 |
12 | 14,70 | 18,3 | 77 |
Nhận xét:
Nhìn vào bảng 4.25 ta thấy: Độ ẩm đất và độ ẩm không khí đạt tối cao vào tháng 3, còn nhiệt độ không khí lại đạt cực đại vào tháng 7 (sự biến đổi cũng giống với trạng thái rừng hỗn giao Thông + Keo). Từ bảng 4.25 ta xây dựng được phương trình tương quan biểu thị mối quan hệ của độ ẩm đất với nhiệt độ không khí và độ ẩm không khí:
Bảng 4.26: Phương trình liên hệ của độ ẩm đất với các chỉ tiêu
Ftính | Sig.ta0 | Sig.ta1 | V(%) | P(%) | |
Wđ = -9,1765 - 0,007T + 0,35Wkk | |||||
0,77 | 6,605 | - 1,154 | - 0,677 | 12,696 | 3,66 |
- Trạng thái rừng Keo + Cây bản địa:
Bảng 4.27: Độ ẩm tầng đất mặt và một số nhân tố ảnh hưởng
Wđất (%) | Nhiệt độ (0C) | Độ ẩm (%) | |
1 | 23,17 | 14,9 | 80 |
2 | 21,99 | 22,6 | 89 |
3 | 22,03 | 21,8 | 93 |
4 | 18,68 | 25,6 | 86 |
5 | 19,09 | 27,0 | 80 |
6 | 21,17 | 29,9 | 78 |
7 | 19,58 | 30,1 | 82 |
8 | 19,62 | 29,3 | 86 |
9 | 20,35 | 27,2 | 86 |
10 | 17,28 | 24,6 | 82 |
11 | 17,65 | 20,0 | 72 |
12 | 15,34 | 18,3 | 77 |
Từ bảng tổng hợp độ ẩm đất với độ ẩm không khí và nhiệt độ không khí của trạng thái rừng Keo + Cây bản địa ta cũng xây dựng được phương trình tương quan thể hiện mối liên hệ giữa các nhân tố.
Bảng 4.28: Phương trình liên hệ của độ ẩm tầng đất mặt với các chỉ tiêu
Ftính | Sig.ta0 | Sig.ta1 | V(%) | P(%) | |
Wđ = 5,253 + 0,06T + 0,171Wkk | |||||
0,52 | 1,67 | 0,538 | 0,535 | 11,44 | 3,30 |
Nhận xét:
Từ các bảng 4.25, 4.26, 4.27, các phương trình tương quan tương ứng, và cụ thể được thể hiện ở phụ biểu 06 ta thấy các nhân tố độ ẩm không khí và nhiệt độ không khí không có tương quan với độ ẩm đất. Do đó, ta không dùng các hàm tuyến tính để xác định mối quan hệ được mà phải dùng chuỗi Fourier (như tác giả Phạm Văn Điển, 2006 đã tiến hành). Tuy nhiên, trong khuôn khổ đề tài Thạc sỹ do số liệu chưa đầy đủ nên chúng tôi chưa có điều kiện thực hiện.
Ngoài ra sự biến động độ ẩm đất theo thời gian còn thể hiện ở sự biến động độ ẩm theo mùa. Như đã phân tích ở trên, sự biến động của độ ẩm đất có thể chia ra làm 3 thời kỳ:
- Thời kỳ mùa đông xuân (từ tháng 1 đến tháng 3)
- Thời kỳ mùa hè thu (từ tháng 4 đến tháng 8)
- Thời kỳ mùa đông hay mùa khô hanh (từ tháng 9 đến tháng 12)
Sự biến đổi của độ ẩm đất theo mùa được thể hiện trên các biểu đồ sau:
Thông + Keo
w (%)
20
15
10
5
Mùa
0
Mùa đông Mùa hè Mùa đông
xuân thu
Hình 4.9: Biến động độ ẩm tầng đất mặt giữa các mùa của trạng thái rừng Thông + Keo
W(%)
22.00
21.00
20.00
19.00
18.00
17.00
16.00
Thông + Cây bản địa
Mùa
Mùa Mùa hè Mùa
đông
xuân
thu
đông
Hình 4.10: Biến động độ ẩm tầng đất mặt giữa các mùa của trạng thái rừng Thông + Cây bản địa
W(%)
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
Keo + Cây bản địa
Mùa
Mùa
đông
xuân
Mùa hè
thu
Mùa
đông
Hình 4.11: Biến động độ ẩm tầng đất mặt giữa các mùa của trạng thái rừng Keo + Cây bản địa