Nghiên cứu khả năng cải thiện tiểu khí hậu của Sở (Camellia sasanqua Thunb.) trên vùng đất cát ven biển Bình –Trị –Thiên.

Đặng Thái Dương

Trường Đại học Nông Lâm Huế.

Ba tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế gọi tắt là Bình – Trị – Thiên có 81.408,8 ha đất cát ven biển, chiếm 5,45% tổng diện tích tự nhiên. Vùng đất cát ven biển Bình -Trị -Thiên có vị trí chiến lược quan trọng trong phát triển kinh tế – xã hội và môi trường của khu vực. Đây có thể nói là vùng đất rất khó khăn trong sử dụng vì điều kiện tự nhiên rất khắc nghiệt, đất đai nghèo dinh dưỡng và thường xuyên chịu tác động của gió bão biển. Để cải tạo và sử dụng có hiệu quả vùng đất này việc nghiên cứu và gây trồng rừng phòng hộ đóng vai trò hết sức quan trọng.

Sở là loài cây đa mục đích ngoài việc cung cấp hạt ép dầu ăn Sở còn có khả năng phòng hộ tốt cả trên đất đồi núi và trên đất cát ven biển. Nghiên cứu về khả năng phòng hộ của Sở nói riêng và của các loài cây trồng khác nói chung ở nước ta còn rất ít, đặc biệt là trên vùng đất cát ven biển. Nhằm cung cấp cho bạn đọc những thông tin về vấn đề này chúng tôi trích đăng một số kết quả bước đầu về khả năng cải thiện tiểu khí hậu của Sở trên vùng đất cát ven biển Bình-Trị –Thiên được rút ra từ kết quả nghiên cứu nhiều năm về cây Sở.

1. Đối tượng- nội dung và phương pháp nghiên cứu

1.1. Đối tượng nghiên cứu

i) Rú cát mọc tự nhiên có kết cấu thưa, hơi kín và kín trên vùng đất cát trắng xám tỉnh Thừa Thiên Huế và tỉnh Quảng Bình.

– Độ tán che của rú kết cấu thưa khoảng 30% với hệ số lọt gió 0,58; rú hơi kín 50%, hệ số lọt gió 0,48 và rú kín khoảng 75%, hệ số lọt gió 0,25.

-Tổ thành loài: Tổ thành trong rú cát rất đa dạng và phong phú về thành phần loài. Kết quả điều tra trong các ô tiêu chuẩn 2500m² cho thấy có 37 loài như: Dẻ cau, Dẻ Gai, Sở, Trâm Bầu, Mà ca, Mặt cắt, Rỏi, Lục, Chà Đam, Trèn Trèn, Dầu đắng, Dầu de, Xăng mã, Bách bệnh, Tràm, Cổ ướm, Sim, Mua, Trang, Dái De, Móc, Dó niệt, Bời lời nhớt… Kết hợp giữa quan điểm của Daniel Marmilod và Thái Văn Trừng để xác định tổ thành nhóm loài cây ưu thế của rú cát cho thấy trị số IV của Sở từ 7,22-20,9%.

– Chiều cao, rộng và tầng tán rừng: Chiều rộng của đai rú tại vị trí đo khoảng 60-70m. Chiều dài của đai khoảng 700-1000m. Chiều cao đai là 5- 5,15m. Đường kính tán bình quân là 2,34-2,56m. Tầng cây bụi và cây tái sinh có chiều cao từ 0,5-2m nhưng chiều cao của các cây chủ yếu tập trung khoảng 1-1,5m.

ii) Rừng Sở trồng trên đất cát vàng tỉnh Quảng Trị.

-Phương thức trồng: Trồng rừng dưới tán rú thưa. Trong quá trình chăm sóc, tỉa thưa dần cây tự nhiên, mở tán cho Sở.

-Kỹ thuật trồng: Trồng rừng bằng cây con rễ trần. Trong quá trình chăm sóc trồng dặm để tăng mật độ và tổ thành loài cây sở.

– Sinh trưởng và kết cấu của đai rừng: Dựa theo tiêu chuẩn phân loại của Bôđrôp, rừng Sở Vĩnh Chấp có kết cấu hơi kín với hệ số lọt gió là 0,42. Sinh trưởng chiều cao bình quân của rừng là 5,2m. Chiều cao của những cây cao nhất từ 7,5- 8m, cây có chiều cao thấp nhất khoảng 4m. Chiều cao dưới cành biến động từ 1,5- 2m. Đường kính tán bình quân 4,39 m. Đường kính tán biến động từ 2,25 -7,2m. Chiều rộng của đai tại địa điểm đo gió khoảng 60m.

– Tổ thành, mật độ, mạng hình phân bố và độ tán che của rừng: Tổ thành loài cây trong rừng trồng đơn giản. Loài chủ yếu là loài cây Sở với tổ thành IV= 75,84% và Dẻ gai 13,40%. Các loài khác như Dẻ cau, Trâm bầu… chiếm tỷ lệ nhỏ. Mật độ hiện còn của các loài là 568 cây/ha. Trong đó mật độ của Sở là 464 cây/ha, Dẻ gai là 44 cây/ha, các loài khác có mật độ là 60 cây/ha. Độ tán che khoảng 55-65%.

2.2. Nội dung và phương pháp

i. Khả năng chắn gió.

Đo gió phía trước đai rừng bằng máy đo gió cầm tay và địa bàn để xác định hướng gió, máy đặt ở hướng Tây- Nam, ở vị trí hướng gió vuông góc với hướng của đai rừng, cách đai rừng 12 H và ở độ cao 1m, 1,5m, 3m. Sau đai đo ở các vị trí cách đai 1m với độ cao 1m, 1,5m, 3m và cách đai 20m, 40m, 60m, 80m,100m với độ cao 1,5m. Mỗi điểm đo lặp lại 3 lần lấy giá trị trung bình.

ii. Nhiệt độ, ẩm độ.

Đo vào các ngày nắng trong tháng 7 năm 2002. thời gian trong ngày được bố trí đo vào các thời điểm 10h, 13h, 16h.

Nhiệt độ không khí: Dùng nhiệt kế đồng hồ tiến hành đo ở hai vị trí trong rừng và ngoài đất trống, đo ở độ cao 1,5m so với mặt đất.

ẩm độ không khí: Dùng ẩm kế tóc tiến hành đo ở hai vị trí trong và ngoài rừng, đo ở độ cao 1,5m so với mặt đất.

iii.Bức xạ.

Dùng lux kế tiến hành đo ở các vị trí trong và ngoài rừng thời điểm đo vào 10 giờ, 13 giờ và 16 giờ.

* Xứ lý số liệu.

+ Hiệu năng phòng hộ: Là tốc độ gió giảm tính theo phần trăm.

E =	V₀ – V	. 100
V₀

Trong đó: E: Hiệu năng phòng hộ (%); V₀: Tốc độ gió trung bình điểm lấy ở vị trí cách 12H trước đai; V: Tốc độ gió trung bình lấy ở các vị trí khác sau đai.

+ Hệ số lọt gió: Là tỉ số giữa tốc độ gió trung bình ở các độ cao khác nhau phía sau đai với tốc độ gió trung bình ở các độ cao tương ứng phía trước đai.

K =	U’₁ + U’₂ + … U’_n
U₁ + U₂ + … Un

Trong đó: K: Hệ số lọt gió; U’_n: Tốc độ gió đo ở sau đai cách đai rừng 1m ở các độ cao n; Un: Tốc độ gió đo ở trước đai cách đai 12H tại độ cao tương ứng với n.

+ Phân loại kết cấu đai rừng: Theo Bôđrôp đai kín có hệ số lọt gió K <0,3; đai hơi kín 0,3<K<0,5; đai thưa K>0,5. Phương pháp này dựa vào hệ số lọt gió là chỉ tiêu phản ảnh tương đối chính xác tính lọt gió của đai rừng nên nó là phương pháp khoa học và được áp dụng rộng rãi.

+ Tốc độ gió còn lại sau đai:

F =	V	100
V₀

Trong đó: F là tốc độ gió còn lại sau đai (%); V₀ : tốc độ gió trung bình nhiều điểm trước đai; V: tốc độ gió trung bình nhiều điểm sau đai

2. Kết quả nghiên cứu.

2.1. Chắn gió

Vùng đất cát ven biển Bình – Trị -Thiên chịu sự tác động của 2 loại gió hại chính: Gió phơn Tây Nam hoạt động từ tháng 4 đến tháng 9, mạnh nhất vào tháng 5 đến tháng 7 và gió mùa Đông Bắc hoạt động từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau, mạnh nhất vào tháng 10, 11 hàng năm. Các loại gió này nhiều khi đạt tới vận tốc rất lớn, đặc biệt là khu vực sát bờ biển nên ảnh hưởng trực tiếp đến các hoạt động sản xuất và đời sống kinh tế, văn hoá, xã hội của người dân vùng cát. Số liệu thu thập vào tháng 7 năm 2002, hướng gió Tây-Nam. Khả năng chắn gió của rừng Sở và rú cát được trình bày ở bảng 1 và biểu đồ 1 cho thấy một số nét sau:

– Trong cùng một loại kết cấu của đai rú cát và rừng Sở trồng tốc độ gió ở phía sau đai rừng đều giảm hơn so với trước đai, càng xa đai rừng về phía khuất gió tốc độ gió tăng dần và đạt trị số trung bình 80-85% so với tốc độ gió trước đai tại vị trí cách đai 100 m, tương đương với khoảng cách 20 lần chiều cao của đai.

Bảng 1: ảnhhưởng của đai rừng có hệ số lọt gió khác nhau đến tốc độ gió.

Loại rừng – địa điểm	Vị trí đo tốc độ gió	Vo(m/s)	K	Phía sau đai (m)	E (%)
20	40	60	80	100
Rú cát thưa, Quảng Điền Thừa Thiên Huế	ở độ cao 1,5m (m/s)	2,2	0,58	1,1	1,4	1,6	1,8	1,9	29
So với V₀ (%)	100	51	65	73	82	85
Rú cát hơi kín, Phong Điền- Thừa Thiên Huế	ở độ cao 1,5m (m/s)	2,8	0,48	1,1	1,7	2,0	2,1	2,2	35
So với V₀ (%)	100	38	62	72	76	80
Rú cát kín, Lệ Thuỷ-Quảng Bình	ở độ cao 1,5m (m/s)	3,1	0,25	0,9	2,0	2,4	2,6	2,9	30
So với V₀ (%)	100	29	65	75	84	92
Rừng Sở trồng, Vĩnh Linh-Quảng Trị	ở độ cao 1,5m (m/s)	3,5	0,42	1,2	1,9	2,3	2,5	2,7	39
So với V₀ (%)	100	33	54	66	72	78

Bi?u d? 1: T? l? t?c d? giú sau dai so v?i tru?c dai

Như vậy, nếu lấy chiều cao cây làm chuẩn mực đánh giá có thể nói rằng phạm vi phòng hộ của Sở là khá lớn, tuy nhiên do loài Sở Camellia sasanqua sinh trưởng trên đất cát ven biển Bình Trị Thiên chỉ đạt chiều cao trung bình 5m nên phạm vi chắn gió của Sở kém hơn so với các loài cây khác có chiều cao lớn hơn như Phi lao đạt tới phạm vi 350-400 m.

– Các loại kết cấu đai rừng Sở khác nhau có ảnh hưởng lớn tới khả năng chắn gió. Đai rừng có kết cấu thưa có khả năng chắn gió kém hơn đai rừng có kết cấu hơi kín và kín trong phạm vi từ 0-80 m (0-16H) sau đai; hiệu năng phòng hộ của rú cát thưa là: 29% ; rú cát hơi kín là:35-39% và rú cát kín là:30%. Kết cấu đai có ảnh hưởng tới khả năng chắn gió trong phạm vi 0-80 m sau đai (0-16H) và ảnh hưởng không đáng kể trong phạm vi 80-100 m sau đai (16H-20H). Rừng Sở trồng lâu năm có khả năng phòng hộ khá tốt, tốc độ gió sau đai 20, 40 m chỉ còn 33, 54% so với trước đai; trong phạm vi 16H-20H tốc độ gió sau đai còn 72-78%; hiệu năng phòng hộ là: 39%. Rú có kết cấu kín phạm vi chắn gió tốt nhất trong phạm vi 20-40m sau đai, trong phạm vi này khả năng chắn gió tốt hơn rú có kết cấu hơi kín và thưa.

2. 2. Cải thiện độ ẩm tương đối và nhiệt độ không khí

Mỗi loài cây trồng đều thích hợp với một biên độ nhiệt, ẩm khác nhau, nhiệt độ và độ ẩm quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của chúng. Ngược lại, trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây rừng có khả năng làm thay đổi điều kiện tiểu khí hậu nơi mà chúng sinh sống. Điều này đặc biệt quan trọng và có ý nghĩa đối với vùng đất cát ven biển miền Trung – nơi có điều kiện khí hậu khắc nghiệt nhất vào những ngày hè nóng nực. Sở Camellia sasanqua là một trong những loài có khả năng thích nghi được với vùng cát nóng Bình – Trị – Thiên, chúng mọc tự nhiên và được gây trồng hàng trăm năm nay, tuy nhiên cho tới nay cũng chưa có một đánh giá nào về vấn đề này. Số liệu nghiên cứu của đề tài được trình bày ở bảng 2.

Bảng 2: Nhiệt độ và ẩm độ không khí trong và ngoài rừng Sở .

§èi tîng	VÞ trÝ	Nhiệt độ ( ⁰C)	ẩm độ tương đối (%)
Trung bình	Tối cao	Tối thấp	Biên độ	Trung bình	Tối cao	Tối thấp	Biên độ
Ró c¸t h¬i kÝn	§Êt trèng	35	40,5	31,0	9,5	65	78	49	29
Trong ró c¸t	32,5	36,0	29,5	6,5	68	88	52	36
Chªnh lÖch	2,5	4,5	1,5	3,0	3	10	3	7
Rõng trång	§Êt trèng	36,5	41,0	33,5	7,5	64	70	46	24
Trong rõng së	33,5	36,5	31,5	5,0	69	77	51	26
Chªnh lÖch	3,0	5,5	2,0	2,5	5	7	5	2

Qua bảng 2 thấy rằng rú cát và rừng trồng Sở có khả năng cải thiện chế độ nhiệt và ẩm độ không khí tốt thể hiện: Nhiệt độ bình quân ở trong rừng thấp hơn ngoài rừng từ 2,5-3⁰C, nhiệt độ tối cao trong các lần đo ở trong rừng thấp hơn ngoài rừng từ 4,5-5,5⁰C và nhiệt độ tối thấp trong rừng thấp hơn ngoài rừng từ 1,5-2⁰C, biên độ nhiệt trong rừng biến động ít hơn ngoài rừng 2,5-3⁰C. Nhiệt độ tối cao ở ngoài đất trống về ban ngày từ 40-41⁰C rất hạn chế đến sự sinh trưởng của cây trồng trên vùng đất cát. Nhiệt độ trong rừng thấp hơn và mức độ biến đổi về nhiệt độ ít hơn ngoài đất trống nên phù hợp hơn với điều kiện sống của nhiều loài thực vật thực vật trên vùng đất cát khô nóng.

Về ẩm độ tương đối, có sự biến đổi theo qui luật khi nhiệt độ cao thì ẩm độ không khí thấp và ngược lại. ẩm độ không khí trung bình và tối thấp trong rừng luôn cao hơn ẩm độ không khí ngoài đất trống 3-5%; ẩm độ tối cao trong rừng cao hơn ngoài đất trống 7-10%. Trong ngày độ ẩm không khí biến đổi rất lớn kể cả trong rừng và ngoài đất trống (từ 24-36%).

2.3. Thay đổi cường độ bức xạ

Bảng 3. Cường độ bức xạ trong rừng và ngoài đất trống.

Đối tượng – Địa điểm	Vị trí	Cường độ bức xạ (Lux)
Rú cát hơi kín, Phong Thu -Phong Điền- Thừa Thiên Huế	Ngoài đất trống	108177
Trong rú cát	14870
Chênh lệch	93307
Rừng trồng Sở, Vĩnh Chấp- Vĩnh Linh-Quảng Trị	Ngoài đất trống	95533
Trong rừng sở	13280
Chênh lệch	82253

Kết quả thể hiện ở bảng 3 cho thấy cường độ bức xạ ngoài đất trống rất lớn từ 95533 Lux (ở Phong Điền) đến 108177 Lux (ở Vĩnh Linh), cao gấp gần 7 lần cường độ bức xạ trong rừng (14870 Lux ở Phong Điền và 13280 Lux ở Vĩnh Linh). Nhờ giảm được cường độ bức xạ nên nhiệt độ và độ ẩm trong rừng đều thấp hơn so với ngoài đất trống, tạo môi trường thích hợp cho nhiều loài cây sinh trưởng phát triển tốt.

3. Kết luận.

Rừng trồng Sở và rú cát trong đó Sở là một trong những loài cây chủ yếu (IV= 7,22-75,85%) có khả năng phòng hộ chắn gió, cải thiện chế độ nhiệt, ẩm, và cường độ bức xạ tốt.

– Trong phạm vi 100m (khoảng 20H) sau đai hiệu năng phòng hộ của rú cát thưa là: 29%; rú cát hơi kín là:35-39% và rú cát kín là:31%.

– Nhiệt độ không khí bình quân giảm đi so với đất trống từ 2,5-3⁰C.

– ẩm độ không khí bình quân tăng so với đất trống từ 3-5%.

– Bức xạ bình quân giảm so với đất trống là 86%.

Tài liệu tham khảo.

1. Đỗ Xuân Cẩm, Đặng Thái Dương ( 2001), Nghiên cứu trồng thử nghiệm một số loài cây trồng bản địa thân gỗ trên vùng cát nội đồng huyện Phong Điền-TT Huế, Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường Thừa Thiên-Huế .

2. Phân Viện ĐTQHR Trung Trung Bộ (2001), Dự án qui hoạch rừng phòng hộ ven biển tỉnh TT- Huế (giai đoạn 2001-2010), Thừa Thiên Huế.

3. Phân Viện ĐTQHR Trung Trung Bộ (2001), Dự án qui hoạch rừng phòng hộ ven biển tỉnh Quảng Bình (giai đoạn 2001-2010), Thừa Thiên Huế.

4. Phân Viện ĐTQHR Trung Trung Bộ (2001), Dự án qui hoạch rừng phòng hộ ven biển tỉnh Quảng Trị (giai đoạn 2001-2010), Thừa Thiên Huế.

5. Nguyễn Tiến Thảo, Bùi Ngạnh (1966), Trồng rừng phòng hộ, Giáo trình trường Đại học Lâm nghiệp.

Summary

Research on the capability of environment protection of C.sasanqua plantation as a base for the planting, tending and thinning aimed at raising the protection value of C.sasanqua plantation and bush vegetation on sand is very important. Research results on the capability of C.sasanqua plantation and bush vegetation on sand in the Binh Tri Thien region show that:

– Within 100m (about 20H) behind the belt, the protection effectiveness of thin bush vegetation on sand is 29%; rather closed bush vegetation on sand is 35-39% and closed bush vegetation on sand is 31%.

– Mean air temperature is 2,5-3⁰C reduced as compared with that in the open place.

– Mean air humidity is 3-5% increased as compared with that in the open place.Mean radiation is 86% reduced as compared with that in the open place.