Xây dựng đường các bon cơ sở cho trạng thái thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy ở huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên

Lượng CO2 được hấp thụ trong sinh khối phần trên mặt đất của các trạng thái thảm cây bụi .... Tỷ lệ % hàm lượng CO2 được hấp thụ trong sinh khối phần trên mặt đất của các trạng thái thảm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ LAN

XÂY DỰNG ĐƯỜNG CÁC BON CƠ SỞ

CHO TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT CÂY BỤI

CÓ NGUỒN GỐC SAU CANH TÁC NƯƠNG RẪY

Ở HUYỆN PHÚ BÌNH, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2014

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ LAN

XÂY DỰNG ĐƯỜNG CÁC BON CƠ SỞ

CHO TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT CÂY BỤI

CÓ NGUỒN GỐC SAU CANH TÁC NƯƠNG RẪY

Ở HUYỆN PHÚ BÌNH, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60.42.01.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Thế Hưng

THÁI NGUYÊN - 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Thế Hưng Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực Nếu sai tôi chịu hoàn toàn trách nhiệm

Tác giả

Nguyễn Thị Lan

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành tại trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học Sinh học hệ chính quy, chuyên ngành Sinh thái học, khóa 20 (2012-2014)

Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thế Hưng người hướng dẫn khoa học và gia đình, đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp

đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học và các thầy, cô giáo khoa Sinh Trường Đại học Sư phạm, bạn bè đồng nghiệp Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ hiệu quả đó

Xin cảm ơn sự giúp đỡ của xã Tân Thành, các cơ quan, ban ngành của huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên và một số hộ dân trồng rừng trên địa bàn nghiên cứu đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này

Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn này còn nhiều thiếu sót Tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học cùng bạn bè đồng nghiệp để luận văn này được hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014

Tác giả

Nguyễn Thị Lan

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1:TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Một số khái niệm cơ bản liên quan đến sự hấp thụ các bon và dự án CDM trong Lâm nghiệp 3

1.2 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất của thảm thực vật 7

1.2.1 Trên thế giới 7

1.2.2 Ở Việt Nam 10

1.3 Nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon/hấp thụ CO2 của thảm thực vật 13 1.3.1 Trên thế giới 13

1.3.2 Ở Việt Nam 16

1.4 Triển vọng thực hiện dự án CDM trong ngành lâm nghiệp ở Việt Nam 20 Chương 2:MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 22

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 22

2.3 Nội dung nghiên cứu 23

2.4 Phương pháp nghiên cứu 23

2.4.1 Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài 23

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 24

Chương 3:ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘIVÙNG NGHIÊN CỨU 28

3.1 Điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu 28

3.1.1 Vị trí địa lý 28

3.1.2 Địa hình 28

3.1.3 Khí hậu thuỷ văn 29

3.1.4 Điều kiện đất đai 30

3.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội của vùng nghiên cứu 30

Chương 4:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33

4.1 Sinh khối của thảm cây bụi 33

4.1.1 Sinh khối tươicủa thảm cây bụi 33

4.1.2 Sinh khối khô của thảm cây bụi 43

4.2 Hàm lượng các bon và khả năng tích lũy CO2 trong thảm cây bụi 53

4.2.1 Hàm lượng các bon tích lũy trong sinh khối của thảm cây bụi 53

4.2.2 Lượng CO2 được hấp thụ trong sinh khối của thảm cây bụi 55

4.3 Xây dựng đường các bon cơ sở 57

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

Kết luận 60

Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

EB-CDM : Ban điều hành về CDM (Executive Board)

FAO : Tổ chức nông lương thế giới

IPCC : Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

(The Intergovermental Panel on Climate Change)

Q : Lượng CO2 hấp thụ

ÔTC : Ô tiêu chuẩn

UNFCCC : Công ước chống biến đổi khí hậu toàn cầu

(United Nation Framework Convention on Climate Change)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng1.1 Dự đoán phát thải khí nhà kính tính tương đươngkhí CO2 đến

năm 2030 (triệu tấn) 20 Bảng 4.1 Sinh khối tươi phần trên mặt đất của thảm cây bụi ởnăm bỏ hóa

thứ 2 33 Bảng 4.2 Sinh khối tươi phần trên mặt đấtcủa một số loài ưu thế ở thảm

cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 2 năm 35 Bảng 4.3 Sinh khối tươi phần trên mặt đất của thảm cây bụiở năm bỏ hóa

thứ 3 35 Bảng 4.4 Sinh khối tươi phần trên mặt đất của một số loài ưu thế ở thảm

cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 3 năm 37 Bảng 4.5 Sinh khối tươi phần trên mặt đất của thảm cây bụi ởnăm bỏ hóa

thứ 4 37 Bảng 4.6 Sinh khối tươi phần trên mặt đất của một số loài ưu thế ở thảm

cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 4 năm 39 Bảng 4.7 Sinh khối tươi phần trên mặt đất của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa

thứ 5 40 Bảng 4.8 Sinh khối tươi phần trên mặt đất của một số loài ưu thế ở thảm

cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 5 năm 41 Bảng 4.9 Tổng sinh khối tươi phần trên mặt đất của thảm cây bụi 42 Bảng 4.10 Sinh khối khô phần trên mặt đất của thảm cây bụi ở năm bỏ

hóa thứ 2 43 Bảng 4.11 Sinh khối khô phần trên mặt đất của một số loài ưu thế ở thảm

cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 2 năm 45 Bảng 4.12 Sinh khối khô phần trên mặt đất của thảm cây bụi ở năm bỏ

hóa thứ 3 45 Bảng 4.13 Sinh khối khô phần trên mặt đất của một số loài cây ưu thế ở

thảm cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 3 năm 46

Bảng 4.14 Sinh khối khô phần trên mặt đất của thảm cây bụi ở năm bỏ

hóa thứ 4 48 Bảng 4.15 Sinh khối khô phần trên mặt đất của một số loài ưu thế ở thảm

cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 4 năm 48 Bảng 4.16 Sinh khối khô phần trên mặt đất của thảm cây bụi ở năm bỏ

hóa thứ 5 49 Bảng 4.17 Sinh khối khô phần trên mặt đất của một số loài cây ưu thế ở

thảm cây bụi bỏ hóa sau nương rẫy 5 năm 51 Bảng 4.18 Tổng sinh khối khô phần trên mặt đất của thảm cây bụi 52 Bảng 4.19 Trữ lượng các bon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất

của các trạng thái thảm cây bụi 53 Bảng 4.20 Tỷ lệ (%) trữ lượng các bon tích lũy trong sinh khối phần trên

mặt đất của các trạng thái thảm cây bụi 55 Bảng 4.21 Lượng CO2 được hấp thụ trong sinh khối phần trên mặt đất

của các trạng thái thảm cây bụi 56 Bảng 4.22 Tỷ lệ (%) hàm lượng CO2 được hấp thụ trong sinh khối phần

trên mặt đất của các trạng thái thảm cây bụi 57 Bảng 4.23 Kết quả tính toán đường các bon cơ sở 58

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu của đề tài 24

Hình 4.1 Cấu trúc sinh khối tươi của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 2 34

Hình 4.2 Cấu trúc sinh khối tươi của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 3 36

Hình 4.3 Cấu trúc sinh khối tươi của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 4 38

Hình 4.4 Cấu trúc sinh khối tươi của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 5 40

Hình 4.5 Biều đồ về tổng sinh khối tươi phần trên mặt đất của thảm cây bụi sau các năm bỏ hóa 42

Hình 4.6 Cấu trúc sinh khối khô của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 2 44

Hình 4.7 Cấu trúc sinh khối khô của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 3 46

Hình 4.8 Cấu trúc sinh khối khô của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 4 48

Hình 4.9 Cấu trúc sinh khối khô của thảm cây bụi ở năm bỏ hóa thứ 5 50

Hình 4.10 Biểu đồ về tổng sinh khối khô phần trên mặt đất của thảm cây bụi sau các năm bỏ hóa 52

Hình 4.11 Trữ lượng các bon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất của các trạng thái thảm cây bụi 54

Hình 4.12 Hàm lượng CO2 được hấp thụ trong sinh khối của các trạng thái thảm cây bụi sau canh tác nương rẫy 56

Hình 4.13 Hàm lượng các bon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất của thảm cây bụi theo số năm bỏ hóa 57

Hình 4.14 Đường các bon cơ sở cho quá trình diễn thế của thảm thực vậtsau canh tác nương rẫy 59

MỞ ĐẦU

Sự gia tăng nhanh chóng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển gồm CO2,

CH4, N2O, HFCs, PFCs, FS6, trong đó chủ yếu là khí CO2, được coi là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự biến đổi khí hậu Nguồn gây phát sinh khí nhà kính chủ yếu do việc sử dụng năng lượng từ việc đốt cháy nhiên liệu, sản xuất công nghiệp (khai thác khoáng sản, sản xuất hóa chất,…), sản xuất nông lâm nghiệp (sử dụng phân bón,…), hoạt động giao thông vận tải và các nguyên nhân khác (cháy rừng, công nghiệp làm lạnh )

Nhằm hạn chế sự gia tăng khí nhà kính và sự ấm lên của trái đất, Công ước khung của Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đãđược soạn thảo và thông qua tại Hội nghị Liên Hiệp Quốc về Môi trường và Phát triển năm 1992 và chính thức có hiệu lực vào tháng 3/1994 Tính đến tháng 5/2004,

có 188 quốc gia đã phê chuẩn Công ước này Để thực hiện công ước này, Nghị định thư Kyoto đãđược soạn thảo và thông qua năm 1997 Nghị định này là cơ

sở pháp lý cho thực hiện việc cắt giảm khí nhà kính thông qua các cơ chế khác nhau, trong đó cơ chế phát triển sạch(CDM) là cơ chế „mềm dẻo‟ nhất và có liên quan trực tiếp tới các nước đang phát triển

Tính đến ngày 31/10/2012, có 4.920 dự án Cơ chế phát triển sạch đã được Ban chấp hành quốc tế về CDM (EB) cho đăng ký, bao gồm các dự án về năng lượng chiếm 71,71%, các dự án xử lý chất thải chiếm 12,41%, các dự án về trồng rừng và tái trồng rừng chiếm 0,71% và các loại dự án khác chiếm 15,17% Tổng tiềm năng giảm phát thải ước tính của các dự án này khoảng 2,17 tỷ tấn CO2 Chứng chỉ giảm phát thải khí nhà kính được chứng nhận (CERs) từ các dự án trên đã được EB cấp cho các nước đang phát triển, được

cụ thể trong Chỉ thị số 2009/29/EC ngày 23/04/2009 Theo Chỉ thị này Liên minh Châu Âu sẽ chỉ mua CERs của các dự án CDM thực hiện tại các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam đã được đăng ký thành công trước ngày 31/12/2012

Hiện nay, ở Việt Nam đã có nhiều các hoạt động dự án CDM được EB cho đăng ký, phân loại theo lĩnh vực như: Sản xuất năng lượng (nguồn năng lượng tái tạo/nguồn năng lượng không tái tạo) có 152 dự án, xử lý loại bỏ rác thải 21 dự án, các lĩnh vực công nghiệp chế tạo, phát thải từ nhiên liệu (nhiên liệu rắn, dầu và khí), nông nghiệp, trồng rừng và tái trồng rừng mới chỉ có 1 dự

án Trong đó, hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng được coi là các hoạt động

sử dụng đất phù hợp nhất trong CDM

Tuy nhiên một trong những yêu cầu nghiêm ngặt trong các dự án trồng rừng/tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM) là phải xác định được đường các bon cơ sở (thực chất là trữ lượng các bon của các trạng thái thảm thực vật trước khi trồng rừng/tái trồng rừng) nhằm đưa ra các cơ sở khoa học

để chứng minh được „lượng CO2 được hấp thụ tăng thêm so với lượng CO2 thu nạp được bởi các dự án CDM‟ Do vậy việc nghiên cứu trữ lượng các bon trong sinh khối thảm tươi cây bụi - một trong những bể chứa các bon chủ yếu được tiến hành nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc xác định đường các bon cơ

sở trong việc thiết kế và triển khai các dự án CDM ở Việt Nam

Ở Thái Nguyên, hầu hết các nghiên cứu về lâm học và sinh thái học chỉ tập trung vào nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của thảm thực vật; khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng và rừng tự nhiên, đề xuất giải pháp trồng rừng, tái trồng rừng tối ưu Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có công trình nào nghiên cứu về đường các bon cơ sở

Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Xây dựng đường các

bon cơ sở cho trạng thái thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy ở huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên” nhằm cung cấp cơ sở khoa

học cho việc xác định tính hiệu quả về mặt môi trường trong triển khai các dự

án trồng rừng/tái trồng rừng ở huyện Phú Bình, tỉnhThái Nguyên

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm cơ bản liên quan đến sự hấp thụ các bon và dự án CDM trong Lâm nghiệp

Cơ chế phát triển sạch - Clean Development Mechanism (CDM)

Cơ chế phát triển sạch là một trong ba cơ chế được đề ra bởi Nghị định thư Kyoto gồm: Cơ chế đồng thực hiện; mua bán phát thải và cơ chế phát triển sạch Theo IPCC, trong hai thập kỷ tới ước tính tổng mức phát thải khí nhà kính của các nước đang phát triển sẽ vượt tổng mức phát thải của các nước phát triển Chính vì vậy ngoài việc đạt được mức giảm thải đã cam kết của các nước phát triển, làm thế nào để giảm được sự gia tăng phát thải khí nhà kính ở các nước đang phát triển là một vấn đề được đặc biệt quan tâm

Cơ chế phát triển sạch cho phép các nước phát triển có được các mức giảm phát thải được chứng nhận từ việc thực hiện các dự án giảm phát thải khí nhà kính ở các nước đang phát triển Mức giảm các bon được chứng nhận do các dự

án CDM tạo ra, được gọi là đơn vị giảm phát thải được chứng nhận (CERs) Mục đích của cơ chế phát triển sạch là hỗ trợ các nước đang phát triển đạt được phát triển kinh tế bền vững trong khi vẫn đóng góp cho mục tiêu lớn lao của Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu, ngoài ra hỗ trợ các nước phát triển thực hiện được mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính của mình Nếu thực hiện cơ chế phát triển sạch không những đóng góp vào giảm phát thải khí nhà kính ở các nước đang phát triển mà còn tạo điều kiện cho các nước phát triển nhận được lợi ích từ các dự án CDM như: chuyển giao công nghệ tiên tiến, đầu tư tài chính giúp cho các nước đang phát triển đạt được sự phát triển bền vững

Những lợi ích cho các bên tham gia dự án CDM ở nước chủ nhà là: Cơ hội

có được nguồn tài chính bổ sung; cơ hội được chuyển giao công nghệ thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng; cơ hội phát triển nguồn nhân lực

Lợi ích mà các bên tham gia dự án ở các nước đầu tư là: Có được các đơn

vị giảm phát thải hoặc hấp thụ các bon (CERs); cơ hội tìm được những triển vọng đầu tư mới ở các nước đang phát triển; tạo ra thị trường cho các công nghệ tiến bộ và thân thiện với môi trường

Những lợi ích mà các nước đang phát triển có được khi tham gia dự án CDM: Đạt được phát triển bền vững nhanh ở khu vực dự án hoặc quốc gia; có được các lợi ích bổ sung như kiểm soát ô nhiễm môi trường; cải thiện hiệu quả

sử dụng năng lượng, nguyên liệu từ các dự án giảm phát thải khí nhà kính; tăng đầu tư nước ngoài; đẩy mạnh chuyển giao công nghệ và phát triển nguồn nhân lực; góp phần vào mục tiêu chung của Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

Những giá trị có thể mang lại cho các nước đầu tư là: Có được các đơn vị giảm phát thải CERs; tăng cường mối quan hệ hữu nghị song phương bằng cách cung cấp viện trợ để đạt được sự phát triển bền vững ở các nước đang phát triển; góp phần vào mục tiêu chung của Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

Rừng:

Theo Cẩm nang lâm nghiệp Việt Nam (2006) [1], rừng là một quần xã sinh vật, trong đó cây rừng (gỗ hoặc tre nứa) chiếm ưu thế Quần xã sinh vật phải có một diện tích đủ lớn và có mật đỗ cây nhất định để giữa quần xã sinh vật với môi trường, giữa các thành phần của quần xã sinh vật có có mối quan

hệ để hình thành hoàn cảnh rừng khác với hoàn cảnh bên ngoài Như vậy định nghĩa này thiên về mô tả các tính chất sinh thái chung hơn là đưa ra các tiêu chí định lượng cụ thể để xác định thế nào là một rừng

Trong luật bảo vệ phát triển rừng có định nghĩa (2004): Rừng là một hệ sinh thái bao gồm quần thể thực vật, động vật rừng, vi sinh vật rừng, đất rừng

và các yếu tố môi trường khác, trong đó cây gỗ, tre nứa hoặc hệ thực vật đặc trưng là thành phần chính có độ che phủ của tán rừng từ 0,1 trở lên Rừng gồm

rừng trồng và rừng tự nhiên trên đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ, đất rừng đặc dụng Theo định nghĩa này đã nêu rõ tổ thành loài cây, độ che phủ tối thiểu cần đạt của rừng

Theo FAO (2002) [31], Rừng là những diện tích đất lớn hơn 0,5 ha, có cây

gỗ bao phủ ít nhất 10% diện tích, mà trước đây không phải là đất nông nghiệp hoặc đất đô thị Ở định nghĩa này, rừng được xác định bởi hai yếu tố là sự có mặt của cây gỗ và lịch sử sử dụng đất không phải có mục đích khác như nông nghiệp hoặc đô thị Các cây này có khả năng đạt đến chiều cao tối thiểu là 5m ở khu vực đó khi trưởng thành Các khu vực rừng đang phục hồi mà chưa đạt được các tiêu chuẩn như độ che phủ chưa tới 10% và chiều cao cây chưa đạt 5m cũng được coi là rừng, bởi vì những diện tích này có triển vọng thành rừng

dù tạm thời do tác động của con người hay thiên nhiên nó chưa phải là quần thể thực vật Thuật ngữ này đặc biệt còn bao gồm rừng giống, vườn giống, những phần không thể thiếu của rừng khác như đường rừng, băng cản lửa và các đám trống nhỏ; công viên quốc gia, khu bảo tồn và các khu rừng chức năng khác như rừng phục vụ nghiên cứu, rừng lịch sử, rừng văn hóa, rừng thờ cúng, rừng chắn gió với diện tích lớn hơn 0,5ha và có một bề rộng tối thiểu 20m; rừng trồng chủ yếu sử dụng cho mục đích sản xuất lâm nghiệp bao gồm cả rừng cao su, rừng sồi lấy vỏ Thuật ngữ bao gồm các cây gỗ được trồng với mục đích chính để sản xuất nông nghiệp như cây ăn quả hay các hệ thống lâm nghiệp kết hợp

Theo UNFCCC (2001) [42], Rừng là một khu vực có diện tích tối thiểu

là 0,05 ha mà ít nhất 10-30% diện tích được bao phủ bởi những cây (gỗ) có khả năng đạt đến chiều cao từ 2-5m trở lên khi thành thục Rừng có độ che phủ của tầng cây gỗ và thảm tươi cao được gọi là rừng kín, các rừng còn lại là rừng mở Rừng tự nhiên non và tất cả các loại rừng trồng có độ che phủ chưa đạt đến 10-30% tổng diện tích hoặc chiều cao của cây chưa đạt đến 2-5m cũng được coi là rừng, bởi vì do tác động của con người hoặc các nguyên nhân tự nhiên khác một số khu vực không có đủ độ che phủ của cây, chúng sẽ hình thành nên rừng sau đó

Trồng rừng:

Có hai thuật ngữ tiếng anh để chỉ khái niệm “trồng rừng” trong tiếng việt

đó là “Afforestation - trồng mới rừng” và “Reforestation - tái trồng rừng” Sự khác biệt ở hai thuật ngữ này chỉ là lịch sử sử dụng đất trước khi hoạt đồng trồng rừng diễn ra Trong khi “Afforestation” để chỉ hoạt động trồng rừng trên đất không có rừng bao phủ trong khoảng thời gian dài còn “Reforestation” đề cập hoạt động trồng rừng như một phần của một chuỗi sản xuất lâm nghiệp tương đối liên tục

Tái trồng rừng - Reforestation:

Theo UNFCCC (2001) [42]., tái trồng rừng là hoạt đồng trồng, gieo hạt thẳng hoặc thúc đẩy tái sinh hạt tự nhiên của con người nhằm phục hồi rừng ở các khu vực trước đây là rừng nhưng đã bị chuyển thành đất không có rừng Định nghĩa này, tái trồng rừng là sự chuyển đổi của đất nguyên khởi có rừng che phủ, nhưng sau đó chuyển thành đất không có rừng, hoạt động tái trồng rừng là hoạt động trồng rừng được thực hiện trên đất trống này Thay đổi sử dụng đất là yếu tố cốt lõi trong thuật ngữ của UNFCCC Cũng theo khái niệm này, tái sinh rừng sau khi rừng tạm thời bị mất độ che phủ không được tính là hoạt động tái trồng rừng, bởi vì nó không bao hàm sự chuyển đổi về sử dụng đất

Theo FAO (2002) [31], tái trồng rừng là tạo rừng trồng trên đất không có rừng tạm thời, đất này vẫn đang được xếp loại là rừng (đất rừng) Theo khái niệm này, hoạt động trồng rừng là có chủ định nhằm phục hồi lại trạng thái che phủ của rừng, khi độ che phủ tạm thời bị giảm xuống dưới ngưỡng 10% do tác động của con người hoặc tự nhiên Kết quả của hoạt động tái trồng rừng là một rừng trồng

Tái trồng rừng - Afforestation:

Theo UNFCCC (2002)[42], Trồng mới rừng là hoạt động trồng, gieo thẳng hạt hoặc thúc đẩy tái sinh hạt tự nhiên của con người nhằm tạo thành rừng các khu vực mà không có rừng bao phủ trong thời gian ít nhất là 50 năm

Theo FAO (2002) [31], Trồng mới rừng là tạo rừng trồng trên đất mà cho đến trước khi trồng rừng không được xếp hạng là rừng (đất rừng)

1.2 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất của thảm thực vật

1.2.1 Trên thế giới

Mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt đất, nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn Lượng các bon hấp thụ bởi rừng chiếm 47% tổng lượng các bon trên trái đất, nên việc chuyển đổi đất rừng thành các loại hình sử dụng đất khác có tác động mạnh mẽ đến chu trình các bon trên hành tinh Những nghiên cứu hiện nay đã hướng vào các nhân tố có ảnh hưởng đến quá trình tích lũy và phát thải các bon của lớp thảm thực vật rừng Các hoạt động lâm nghiệp và sự thay đổi phương thức sử dụng đất, đặc biệt là sự suy thoái rừng nhiệt đới là một nguyên nhân quan trọng làm tăng lượng CO2 trong khí quyển, ước tính khoảng 1,6 tỷ tấn/năm trong tổng số 6,3 tỷ tấn khí CO2/năm được phát thải ra do các hoạt động của con người Do đó, rừng có ý nghĩa rất lớn trong việc hạn chế quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu

Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu từ những năm 1840 trở về trước Cho đến nay, với việc áp dụng thành tựu khoa học như hóa phân tích, hóa thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các nhà khoa học đã thu được những thành tựu đáng kể Tiêu biểu cho lĩnh vực này có thể kể tới một số tác giả sau:

Riley G.A (1944) [38] đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng

Lieth H (1964) [36] đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất, đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế (IBP) (1964) và chương trình sinh quyển con người (MAB) (1971) đã tác động mạnh

mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh Dajoz (1971) đã tính toán năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái và thu được kết quả như sau: mía ở Châu Phi đạt 67 tấn/ha/năm; rừng nhiệt đới thứ

sinh ở Yangambi đạt 20 tấn/ha/năm; savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum)

Châu phi đạt 30 tấn/ha/năm; đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca đạt từ 10,5-15,5 tấn/ha/năm; đồng cỏ tự nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm; còn sinh khối của Savana cao Andropgon (cỏ ghine) lả 5.000-10.000 kg/ha/năm; rừng thứ sinh 40-50 tuổi ở Ghana đạt 362.369 kg/ha/năm (Dẫn theo Dương Hữu Thời, 1992)

Canell M.G.R (1982) [28] đã công bố công trình “Sinh khối và năng suất

sơ cấp rừng thế giới) trong đó tập hợp 600 công trình được xuất bản về sinh khối khô thân, cành, lá và một số thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới

Khi nghiên cứu về sinh khối, phương pháp xác định có ý nghĩa rất quan trọng vì nó liên quan đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đây cũng là vấn

đề được nhiều tác giả quan tâm Trong những điều kiện khác nhau, mỗi tác giả

áp dụng phương pháp nghiên cứu khác nhau, trong đó có thể kể đến một số nghiên cứu sau:

Aruga và Maidi (1963) đưa ra phương pháp “chlorophyll” để xác định

sinh khối thông qua hàm lượng chlorophyll trên một đơn vị diện tích mặt đất Đây là một chỉ tiêu biểu thị khả năng của hệ sinh thái hấp thụ các tia bức xạ hoạt động quang tổng hợp

Năng suất sơ cấp tuyệt đối là lượng chất hữu cơ tích lũy trong cơ thể thực vật trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích, lượng vật chất này mới thực sự có ý nghĩa đối với đời sống con người Từ đó, Woodwell G.M (1965)

và Whitaker R.H (1968) [41]đã đề ra phương pháp “thu hoạch” để nghiên cứu năng suất sơ cấp tuyệt đối

Sinh khối rừng có thể xác định nhanh chóng dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối với kích thước cây hoặc của từng bộ phận theo dạng hàm toán học nào đó Phương pháp này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và Châu Âu (Whitaker, 1966) Tuy nhiên do khó khăn trong việc thu hoạch hệ rễ của cây rừng, nên phương pháp này chủ yếu dùng để xác định sinh khối của bộ phận trên mặt đất Edmonton Et Al (1968) đưa ra phương pháp oxygen nhằm định lượng oxygen tạo ra trong quá trình quang hợp của thực vật màu xanh Từ đó tính ra được năng suất và sinh khối rừng

Đáng chú ý trong những năm gần đây các phương pháp nghiên cứu định lượng, xây dựng các mô hình dự báo sinh khối cây rừng đã được áp dụng thông qua các mối quan hệ giữa sinh khối cây với các nhân tố điều tra cơ bản, dễ đo đếm như đường kính ngang ngực, chiều cao cây,… giúp cho việc dự đoán sinh khối được nhanh hơn, đỡ tốn kém hơn

Công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và có hệ thống về lượng các bon hấp thụ của rừng được thực hiện bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001) Theo Mc Kenzie (2001) [37], các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung

ở bốn bộ phận chính là thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây

và đất rừng Việc xác định lượng các bon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng

Cây bụi và tầng cây dưới tán của rừng đóng góp một phần quan trọng trong tổng sinh khối rừng Có nhiều phương pháp ước tính sinh khối cho cây bụi và cây tầng dưới trong hệ sinh thái cây gỗ (Catchpole và Wheeler, 1992) Các phương pháp bao gồm: (1) lấy mẫu toàn bộ cây; (2) phương pháp kẻ theo đường; (3) phương pháp mục trắc; (4) phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan Trong đó phương pháp lấy mẫu toàn bộ cây thường được áp dụng nhiều Các nhà sinh thái rừng dành sự quan tâm đặc biệt đến nghiên cứu sự khác nhau về sinh khối rừng ở các vùng sinh thái Tuy nhiên, việc xác định đầy đủ sinh khối rừng không dễ dàng, nhất là sinh khối của hệ rễ trong đất rừng nên để

làm sáng tỏ vấn đề trên đòi hỏi nhiều nghiên cứu sâu hơn nữa Hệ thống lại có

ba cách tiếp cận để xác định sinh khối rừng như sau:

Cách tiếp cận thứ nhất: Dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối rừng với kích thước của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó Hướng này phổ biến ở Bắc Mỹ và Châu Âu Tuy nhiên, khó khăn của hướng này là ở việc thu thập rễ cây rừng Do đó, hướng này chỉ áp dụng để xác định sinh khối của bộ phận trên mặt đất (Grier, 1989; Reichel, 1991; Burton V Barner, 1998) (dẫn theo Võ Đại Hải, 2009) [6]

Cách tiếp cận thứ hai: Đo trực tiếp quá trình sinh lý điều khiển cân bằng các bon trong hệ sinh thái Cách này gồm các phương pháp đo cường độ quang hợp và hô hấp cho từng thành phần trong hệ sinh thái rừng (lá, cành, thân, rễ) sau đó suy ra lượng CO2 tích lũy trong toàn bộ hệ sinh thái Các nhà sinh thái rừng thường sử dụng cách tiếp cận này để dự tính tổng sản lượng nguyên hô hấp của hệ sinh thái và sinh khối hiện có của nhiều dạng rừng trồng hỗn giao ở Bắc Mỹ (Botkim, 1970; Woodwell, 1970) (dẫn theo Võ Đại Hải, 2009) [6] Cách tiếp cận thức ba: Phương pháp phân tích hiệp phương sai dòng xoáy

đã cho phép định lượng sự thay đổi của lượng CO2 theo mặt thẳng đứng của tán rừng Căn cứ vào tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ và số liệu CO2 theo mặt phẳng đứng sẽ được sử dụng để dự đoán lượng các bon đi vào và đi ra khỏi hệ sinh thái rừng theo định kỳ từng giờ, từng ngày, từng năm Kỹ thuật này đã áp dụng thành công ở rừng thứ sinh Harward-Massachusetts Tổng lượng các bon tích lũy dự đoán theo phương pháp phân tích hiệp phương sai dòng xoáy là 3,7 megagram/ha/năm Tổng lượng các bon hô hấp của toàn bộ hệ sinh thái vào ban đêm là 7,4 megagram/ha/năm, nghĩa là tổng lượng các bon đi vào hệ sinh thái rừng là 11,1 megagram/ha/năm (Wofsy, 1993) (dẫn theo Võ Đại Hải, 2009) [6]

1.2.2 Ở Việt Nam

Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng ở Việt Nam được tiến hành vào những năm 1980, những công trình nghiên cứu này đã đạt được những kết quả có ý nghĩa, có thể kể tới một vài công trình sau:

Nguyễn Hoàng Trí (1986) [21]với công trình “Góp phần nghiên cứu sinh

khối và năng suất quần xã Đước Đôi (Rhizophora apiculata) ở Cà Mau - Minh Hải” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối

một số quần xã rừng Đước Đôi (Rhizophora apiculata) ven biển Minh Hải,

đóng góp quan trọng về mặt lý luận và thực tiễn đối với hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển nước ta Hà Văn Tuế (1994) cũng trên cơ sở áp dụng phương pháp “cây mẫu” nghiên cứu năng suất sinh khối một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du tỉnh Vĩnh Phúc

Lê Hồng Phúc (1996) [10]thực hiện công trình nghiên cứu “Đánh giá sinh

trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng Thông ba lá (Pinus keysiaRoyle ex Gordon) vùng Đà Lạt - Lâm Đồng” đã tìm ra quy luật tăng

trưởng sinh khối, cấu trúc thành phần tăng trưởng sinh khối thân cây, tỷ lệ giữa sinh khối tươi và khô của các bộ phân thân, cành, lá, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông ba lá Bên cạnh đó, Nguyễn Ngọc Lung và Ngô Đình Quế (2000) cũng đã tiến hành nghiên cứu về động thái, kết cấu sinh khối và tổng sinh khối cho loài cây này

Vũ Văn Thông (1998) [20] khi tiến hành nghiên cứu cơ sở xác định sinh

khối cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cum) tại tỉnh

Thái Nguyên đã giải quyết được một số vấn đề thực tiễn đặt ra, đáng chú ý là

đã nghiên cứu và xây dựng mô hình xác định sinh khối Keo lá tràm, lập các bảng tra sinh khối tạm thời phục vụ cho công tác điều tra kinh doanh rừng Đặng Trung Tấn (2001) [18]đã nghiên cứu sinh khối rừng Đước, kết quả

đã xác định được tổng sinh khối khô của rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3

/ha, tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha

Kể từ khi cơ chế phát triển sạch được thông qua và thực sự trở thành một

cơ hội mới cho ngành lâm nghiệp thì những nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta bắt đầu nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học, có thể

kể đến một số kết quả sau:

Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) [9] đã sử dụng biểu quá trình sinh trưởng và biểu sinh khối để tính toán sinh khối rừng Kết quả cho thấy: Tính theo biểu quá trình sinh trưởng (Nguyễn Ngọc Lung, Đào Công Khanh, 1999), trữ lượng thân cây cả vỏ 1 ha lúc 60 tuổi là 586 m3/ha (phần cây sống) thì Biomass thân cây khô tuyệt đối là: 586 × 0,532 = 311,75 tấn Sinh khối toàn rừng đạt 311,75 × 1,3736 = 428,2 tấn Nếu tính toán theo biểu Sinh khối thì giá trị này là 434,2 tấn Sai số giữa biểu quá trình sinh trưởng và biểu sản lượng là 1,4% đây là mức sai số có thể chấp nhận được

Nguyễn Tuấn Dũng (2005) [3], rừng trồng Thông Mã Vĩ thuần loài 20 tuổi có tổng sinh khối tươi là 321,7-495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4-266,2 tấn/ha Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi là 251,1-433,7 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân là 132,2-223,4 tấn/ha

Võ Đại Hải (2009) [5]khi nghiên cứu về sinh khối ở bốn loại rừng trồng cho kết quả sau: Rừng trồng Thông mã vĩ từ 5-30 tuổi sinh khối đạt từ 21,12- 315,05 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 5-45 tuổi có sinh khối từ 20,79-174,72 tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1-7 tuổi có sinh khối đạt từ 4,09-138,13

tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn Urophylla từ 1-7 tuổi có sinh khối từ 5,67-117,92

tấn/ha Ngoài ra tác giả thiết lập các phương trình tương quan giữa sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần đường kính thân, chiều cao vút ngọn, tuổi lâm phần, mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô, sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất

Vũ Tấn Phương (2006) [11]khi nghiên cứu về sinh khối cây bụi thảm tươi tại Đà Bắc - Hòa Bình; Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lặc - Thanh Hóa cho kết quả sau: Sinh khối tươi biến động rất khác nhau giữa các loại thảm tươi, cây bụi: Cỏ Lau lách có sinh khối tươi cao nhất khoảng 104 tấn/ha, tiếp đến là trảng cây bụi cao 2-3m có sinh khối tươi đạt khoảng 61 tấn/ha Các loại cỏ như cỏ lá tre, có tranh và cỏ chỉ có sinh khối biến động khoảng 22-31 tấn/ha Về sinh

khối khô: Lau lách có sinh khối khô cao nhất 40 tấn/ha; cây bụi cao 2-3 m là 27 tấn/ha; cây bụi cao dưới 2m và tế guột đạt 20 tấn/ha; cỏ lá tre là 13 tấn/ha; cỏ tranh 10 tấn/ha; cỏ chỉ, cỏ lông lợn là 8 tấn/ha

Đặng Thịnh Triều (2010) [22]khi nghiên cứu sinh khối rừng trồng Thông

mã vĩ và Thông nhựa đưa ra kết quả: Tổng sinh khối của rừng trồng Thông mã

vĩ từ 1-9 tuổi đạt 20,6-313,43 tấn/ha, rừng trồng Thông nhựa là 22,58-192,12 tấn/ha Tác giả đã xây dựng được bảng tra lượng sinh khối của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa theo nhân tố điều tra đường kính ngang ngực thân cây và chiều cao vút ngọn theo từng cấp đất và chung cho các cấp đất

Ngoài ra còn một số công trình nghiên cứu khác về sinh khối rừng như:

Nguyễn Dương Thụy (1991) với công trình “nghiên cứu sinh khối rừng Đước

tại Cần Giờ”, Nguyễn Văn Bé (1999) thực hiện công trình “nghiên cứu sinh khối rừng Đước tại tỉnh Bến Tre”,…

1.3.1 Trên thế giới

Trên cơ sở các phương pháp tiếp cận về xác định sinh khối rừng nêu trên, các nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon cho các đối tượng cây rừng khác nhau và thu được những kết quả có tính khoa học Một vài công trình nghiên cứu tiêu biểu có thể kể đến sau:

Để nghiên cứu lượng các bon hấp thụ, các mẫu thứ cấp đã được dùng để phân tích hàm lượng các bon theo phương pháp đốt cháy (Rayment và Higginsin, 1992) Mẫu thứ cấp được đốt cháy bằng oxy tinh khiết trong môi trường nhiệt độ cao và chuyển toàn bộ các bon thành CO2, sau đó CO2 được tách ra bằng máy dò của dòng Heli tinh khiết Các loại oxit khác (Nitơ, lưu huỳnh,…) được tách ra từ dòng khí Hàm lượng các bon được tính toán bằng phương pháp không tán sắc của vùng quang phổ hồng ngoại Phân tích hàm lượng các bon bằng hai phương pháp phép sắc ký của dòng khí và quang phổ khối (Gifford, 2000) Sử dụng phương pháp đốt lò có thể phân tích được hàm

lượng Nitơ oxit cùng với hàm lượng CO2 và có thể phân tích thêm các loại khoáng để tăng cường thêm giá trị của số liệu

Năm 1980, Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng các bon trung bình trong rừng nhiệt đới Châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn/ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1m, tương đương với 42- 43 tỷ tấn các bon trong toàn châu lục Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lượng các bon trong rừng nhiệt đới Châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 -

120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [7]

Năm 1986, Paml C.A và cộng sự [32]cho rằng lượng các bon trung bình trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới Châu Á là 185 tấn/ha và biến động từ 25-300 tấn/ha Kết quả nghiên cứu của Brown (1997) cho thấy rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất 50-430 tấn/ha và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là 350-400 tấn/ha Brown và Pearce (1994) [26]đưa ra các số liệu đánh giá lượng các bon và

tỷ lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới Theo đó một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thụ được 280 tấn/ha và sẽ giải phóng 200 tấn các bon/ha nếu di chuyển thành du canh du cư và giải phóng nhiều hơn các bon một chút nếu được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp Rừng trồng có thể hấp thụ 115 tấn các bon và con số này giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển đổi sang canh tác nông nghiệp

Năm 1995, Murdiyarso D [32]đã nghiên cứu và đưa ra những dẫn liệu rừng Indonesia có lượng các bon hấp thụ từ 161-300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất Tại Philippines, năm 1999 Lasco R cho biết ở rừng tự nhiên thứ sinh có 86-201 tấn các bon/ha trong phần sinh khối trên mặt đất, ở rừng già con số đó 185-260 tấn các bon/ha Tại Thái Lan, Noopragop K (1998) đã xác định được lượng các bon trong sinh khối trên mặt đất là 72-182 tấn/ha Ở Malaysia, lượng các bon trong rừng biến động từ 100-160 tấn/ha và tính cả trong sinh khối và đất là 90-780 tấn/ha (Abu Bakar, 1997)

Brown và các cộng sự (1996) [27]đã ước lượng được tổng lượng các bon

mà hoạt động trồng rừng trên thế giới có thể hấp thu tối đa trong vòng 50 năm (1995-2000) là khoảng 60-70 Gt các bon, với 70% ở rừng nhiệt đới, 20% rừng

ôn đới, 5% ở rừng cực bắc (Cairns et al., 1997) [29] Tính tổng lượng rừng trồng có thể hấp thu được 11-15% tổng lượng các bon phát thải từ nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997)

Năm 1999, một nghiên cứu về lượng phát thải các bon dự trữ trong sinh quyển được Malhi, Baldocchi thực hiện Theo các tác giả này, thì sự phát thải

từ các hoạt động của con người (như đốt cháy nhiên liệu hóa thạch…) tạo ra 7,1 ± 1,1 Gt các bon/năm đi vào khí quyển, còn lại 46% còn lại trong khí quyển, trong đó có 2,0 ± 0,8 Gt các bon/năm được chuyển vào đại dương và 1,8 ± 1,6 Gt các bon/năm được dữ trong bề mặt các bon trái đất (dẫn theo Võ Đại Hải, 2009) [6]

Năm 2000, ở Indonesia đã nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của rừng thứ sinh, hệ thống cây nông lâm nghiệp kết hợp và hệ thống cây lâu năm trung bình là 2,5 tấn/ha/năm và nghiên cứu điều kiện xung quanh với các loài cây: khả năng tích lũy các bon biến động từ 0,5-12,5 tấn/ha/năm, rừng quế 7 tuổi tích lũy 4,49-7,19kg các bon/ha…[19]

Nghiên cứu sự biến động các bon sau khai thác rừng của một số nhà khoa học đã cho thấy rằng:

Lượng sinh khối và các bon của rừng nhiệt đới Châu Á bị giảm khoảng 22-67% sau khai thác (Lasco, 2002) [39]

Tại Philipines, ngay sau khi khai thác lượng các bon bị mất là 50%, so với rừng thành thục trước khai thác ở Indonesia là 38-75% (Lasco, 2002) [39] Phương thức khai thác cũng có ảnh hưởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai thác hay lượng các bon bị giảm Bằng việc áp dụng phương thức khai thác giảm thiểu (RIL) tác động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lượng sinh khối đã đạt 44-67% so với trước khai thác Lượng các bon trong lâm

phầnsau khai thác theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha (Put F.E và Pinard M.A, 1993)

Với sự ra đời của nghị định Kyoto, vai trò của rừng trong giảm phát thải khí nhà kính và chống lại sự nóng lên toàn cầu đã được khẳng định Theo kết quả tính toán, giá trị hấp thụ các bon của các khu rừng nhiệt đới khoảng 500-2.000 USD/ha và rừng ôn đới 100-300 USD/ha (Zang, 2000) Giá trị hấp thu các bon ở rừng Amazon được ước tính là 1.625 USD/năm/ha,trong đó rừng nguyên sinh là 4.000-4.400 USD/năm/ha, rừng thứ sinh 1.000-3.000 USD/năm/ha và rừng thưa 600-100 USD/ha/năm (Camille Bann và Aylward, 1994) [29]

đàn Urophylla ở các độ tuổi khác nhau Kết quả tính toán cho thấy khả năng

hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tùy thuộc vào năng suất lâm phần đó

ở các tuổi nhất định Để tích lũy được khoảng 100 tấn CO2/ha đối với rừng Thông nhựa khi ở tuổi 16-17, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở tuổi 10, Keo tai

tượng từ 5-6 tuổi, Bạch đàn Urophylla ở tuổi 4-5 Kết quả nghiên cứu này là cơ

sở cho việc quy hoạch vùng trồng rừng, xây dựng các dự án trồng rừng và tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch Tác giả đã xây dựng dược các phương trình tương quan hồi quy - tuyến tính giữa lượng CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học, từ đó tính ra khả năng hấp thụ CO2 thực tế

ở nước ta với những loài cây rừng kể trên

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tuấn Dũng (2005) [3] cho thấy rừng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có lượng các bon tích lũy là 80,7-121,9 tấn/ha; giá trị tích lũy các bon ước đạt 25,8-39,0 triệu đồng/ha Rừng keo lá tràm trồng

thuần loài tuổi 15 có tổng lượng các bon tích lũy được từ 62,5-103,1 tấn/ha, giá trị tích lũy các bon ước tính đạt 20-33 triệu đồng/ha Đồng thời, tác giả đã xây dựng được bảng tra lượng các bon tích lũy của hai trạng thái rừng trồng Keo lá tràm và Thông mã vĩ theo mật độ, đường kính thân ngang ngực và chiều cao vút ngọn

Vũ Tấn Phương (2006) [11]tính toán trữ lượng các bon trong thảm tươi và cây bụi tại Hòa Bình và Thanh Hóa thu được những kết quả sau: Với cỏ lá lách đạt 20 tấn/ha; cây bụi cao từ 2-3 m đạt 14 tấn/ha; khoảng 10 tấn/ha với cây bụi dưới 2m và tê guột đạt 6,6 tấn/ha; cỏ lá tre đạt 4,9 tấn/ha; với cỏ tranh và cỏ chỉ, cỏ lông lợn là 3,9 tấn/ha Nghiên cứu này đóng góp về mặt phương pháp luận nghiên cứu sinh khối cây bụi thảm tươi, đồng thời là căn cứ khoa học để xây dựng đường các bon cơ sở cho các dự án trồng rừng và tái trồng rừng theo CDM sau này

Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) [10] đã dựa vào công thức tổng quát của quá trình quang hợp để tính ra hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô sang CO2 đã hấp thụ là 1630/1 Căn cứ vào biểu quá trình sinh trưởng và biểu sinh khối các tác giả tính được 1ha rừng trồng Thông mã vĩ 60 tuổi ở cấp đất III tích lũy được 70.775 tấn CO2

Điểm chung của các công trình nghiên cứu về hấp thụ các bon là thiết lập mối quan hệ giữa lượng các bon hấp thụ với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật độ, tuổi,…Trong đó, Nguyễn Tuấn Dũng (2005) đã lập phương trình cho hai loài Thông mã vĩ và Keo lá tràm; Ngô Đình Quế (2005) đã xây dựng mối quan hệ cho các loài Thông nhựa, Keo lai, Keo tai

tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Urophylla; Vũ Tấn Phương (2006) xây dựng các

phương trình quan hệ cho Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn

Urophylla, Quế Đây là cơ sở quan trọng cho việc xác định nhanh lượng các

bon hấp thụ của rừng trồng nước ta thông qua điều tra một số chỉ tiêu đơn giản,

dễ đo đếm như đường kính thân, chiều cao vút ngọn, mật độ

Khả năng hấp thụ các bon của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu Vũ Tấn Phương (2006) [11]nghiên cứu trữ lượng các bon theo các trạng thái rừng cho kết quả: rừng giàu có tổng trữ lượng các bon 694,9-733,9 tấn

CO2/ha; rừng trung bình đạt 539,6-577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo là 478,9 tấn CO2/ha; rừng phục hồi là 164,9-330,5 tấn CO2/ha; và rừng tre nứa là 116,5-277,1 tấn CO2/ha

Phạm Tuấn Anh (2007) [1] nghiên cứu năng lực hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Tuy Đức - Đăk Nông đã tiếp cận theo từng loài cây trong rừng tự nhiên như Chò, xót, Trâm,… Kết quả cho thấy tỷ lệ các bon tích lũy trong thân cây so với khối lượng tươi đạt khoảng 14,1-31,8% Nghiên cứu đã chỉ ra mối quan hệ giữa lượng CO2 hấp thụ với các nhân tố điều tra cây

cá thể làm cơ sở dự báo lượng CO2 tích lũy theo các chỉ tiêu lâm phần Tác giả cũng đã lượng giá hấp thụ CO2 theo lâm phần: Trạng thái rừng IIAB thu được

303 nghìn đồng/năm; rừng IIIA1 là 607 nghìn đồng/năm; trạng thái IIIA2 cao nhất là 911 nghìn đồng/năm

Theo Hoàng Xuân Tý (2004), nếu tăng trưởng rừng đạt 15m3/ha/năm khi

đó tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được khoảng 10 tấn/ha/năm ước khoảng 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại các bon tháng 5/2004 đạt từ 3-5 USD/tấn CO, lúc này 1 ha rừng như vậy có thể đem lại khoảng 45-75 USD mỗi năm ở thời điểm đó

Võ Đại Hải (2009) [6]khi nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon của bốn loại rừng trồng xác định lượng các bon hấp thụ toàn lâm phần được cấu thành

từ bốn thành phần bao gồm: Tầng cây cao, tầng cây bụi cộng thảm tươi, vật rơi rụng và lượng các bon tích lũy trong đất Kết quả đạt được như sau: rừng trồng Thông mã vĩ từ 5-30 tuổi lượng các bon hấp thụ đạt 37,04-179,2 tấn/ha; rừng

trồng Thông nhựa từ 5-45 tuổi lượng các bon hấp thụ đạt 51,37-148,89 tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1-7 tuổi lượng các bon hấp thụ đạt 43,85-108,82 tấn/ha;

rừng trồng Bạch đàn Urophylla từ 1-7 tuổi lượng các bon hấp thụ đạt

35,5-95,64 tấn/ha; rừng trồng Mỡ từ 6-18 tuổi lượng các bon hấp thụ đạt 112,40 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ 2-12 tuổi lượng các bon hấp thụ đạt 27,05-86,98 tấn/ha Đồng thời, tác giả đã thiết lập được phương trình tương quan giữa lượng các bon hấp thụ với các nhân tố điều tra lâm phần: đường kính thân, chiều cao vút ngọn, mật độ số cây/ha, tuổi lâm phần, mối quan hệ giữa sinh khối và lượng các bon hấp thụ, lượng các bon hấp thụ trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất

55,93-Đặng Thịnh Triều (2010) [22] nghiên cứu khả năng cố định các bon của rừng trồng Thông mã vĩ và Thông nhựa đưa ra kết quả sau: tổng lượng các bon

cố định của rừng trồng Thông mã vĩ từ 1-9 tuổi đạt 33,32-178,68 tấn/ha, rừng trồng Thông nhựa đạt từ 51,97-170,87 tấn/ha Trong đó, tổng lượng các bon cố định của rừng bao gồm tầng cây cao, tầng cây bụi cộng thảm tươi, vật rơi rụng

và lượng các bon tích lũy trong đất Từ đó, tác giả xây dựng bảng tra lượng các bon cố định của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa theo đường kính thân

và chiều cao vút ngọn theo cấp đất

1.3.2.2 Tầm quan trọng của hấp thụ các bon trong ngành lâm nghiệp ở Việt Nam

Theo dự đoán của Chương trình hỗ trợ ngành Lâm nghiệp và đối tác (2006) [10], phát thải khí nhà kính đến năm 2030 từ các ngành sản xuất gồm năng lượng và nông nghiệp đều tăng lên nhanh chóng, thậm chí đối với ngành năng lượng năm 2030 tăng gấp hơn 14 lần so với năm 1993 Chỉ duy nhất ngành lâm nghiệp được kỳ vọng sẽ tăng dần lượng hấp thụ các bon và lên đến khoảng 32,1 triệu tấn vào năm 2030 Lượng hấp thụ này sẽ đóng góp vào việc giảm tổng phát thải của Việt Nam do phát triển nền kinh tế công nghiệp, nông

nghiệp, đồng thời là nguồn tiềm năng để tham gia cơ chế phát triển sạch Qua

đó nhận được tín dụng từ các quốc gia phát triển

Bảng1.1 Dự đoán phát thải khí nhà kính tính tương đương

khí CO2 đến năm 2030 (triệu tấn)

Năn lượng 27,5 44,48 103,40 187,82 396,35 Lâm nghiệp 29,88 4,20 -21,70 -28,40 -32,10 Nông nghiệp 46,6 52,50 57,20 64,70 68,29

Nguồn: Chương trình hỗ trợ ngành lâm nghiệp& đối tác, 2006

1.4 Triển vọng thực hiện dự án CDM trong ngành lâm nghiệp ở Việt Nam

Rừng đóng vai trò quan trọng trong chống lại biến đổi khí hậu do ảnh hưởng của nó đến chu trình các bon toàn cầu Tổng lượng hấp thụ dự trữ các bon của rừng trên toàn thế giới, trong đất và thảm thực vật là khoảng 830 PgC, trong đó các bon trong đất lớn hơn 1,5 lần các bon dự trữ trong thảm thực vật

và 50% dự trữ trong đất (IPCC, 2003) [34]

Rừng trao đổi các bon với môi trường không khí thông qua quá trình quang hợp và hô hấp Rừng ảnh hưởng đến lượng khí nhà kính theo bốn con đường: Các bon dự trữ trong sinh khối và đất, các bon trong các sản phẩm gỗ, chất đốt sử dụng thay thế nguyên liệu hóa thạch (IPCC, 2000) [33] Theo ước tính, hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng trên thế giới có tỷ lệ hấp thụ CO2 ở sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất là 0,4-1,2 tấn/ha/năm ở vùng cực bắc, 1,5-4,5 tấn/ha/năm ở vùng ôn đới và 4-8 tấn/ha/năm ở các vùng nhiệt đới (Dixon et al., 1994; IPCC, 2000) [33] Brown (1996) [27] đã ước tính tổng lượng các bon mà hoạt động trồng rừng trên thế giới có thể hấp thụ tối đa trong vòng 55 năm (1995-2050) vào khoảng 60-87 Gt C, với 70% ở rừng nhiệt đới, 25% ở rừng ôn đới vả 5% ở rừng cực bắc (Cairns et al., 1997) [29] Tính tổng lại, rừng, trồng rừng có thể hấp thụ được 11-15% tổng lượng CO2 phát thải từ

nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997) Hơn nữa, các công nghệ năng lượng mới sử dụng nguyên liệu sinh khối thay thế nhiên liệu hóa thạch để cung cấp điện, gas, nhiên liệu vận tải, và việc sử dụng hiệu quả hơn các nguồn chất đốt truyền thống sẽ mang đến những lợi ích cả về môi trường và kinh tế - xã hội (IPCC, 2000)[33] Zech (1989) ước lượng rằng diện tích trồng rừng cần thiết để hấp thụ CO2 mà còn thừa ra và thải vào không khí hàng năm là 800 triệu ha, và để thay thế nhiên liệu hóa thạch cần diện tích rừng tương ứng là 1.300-2.000 triệu ha (Pancel, 1993)

Việt Nam có hơn 19 triệu ha đất - gần 2/3 diện tích là đồi núi chủ yếu phù hợp với sản xuất lâm nghiệp Trước đây diện tích rừng bao phủ chiếm tới 43% tổng diện tích tự nhiên của cả nước, do ảnh hưởng của chiến tranh cùng với sức

ép dân số, phát triển kinh tế khiến cho nạn khai thác, chặt phá rừng diễn ra nghiêm trọng trong những thập kỷ ở nửa cuối thế kỷ 20 Diện tích rừng bị giảm xuống chỉ còn nhỏ hơn 30% diện tích bao phủ vào cuối những năm 80 đầu những năm 90 thế kỷ trước Điều này đồng nghĩa với rất nhiều đất trống, đồi núi trọc cần được phục hồi rừng nhằm đáp ứng được không những nhu cầu kinh tế của xã hội mà còn các yêu cầu thiết yếu về bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tai…Chính phủ Việt Nam cùng với sự giúp đỡ của cộng đồng quốc

tế đã tiến hành nhiều chương trình, dự án trồng, phục hồi, bảo tồn rừng có quy

mô Kết quả những chương trình này đã đạt được những kết quả nhất định, tăng

độ che phủ rừng lên khoảng 36% vào năm 2004 Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân mà diện tích đất trống, đồi núi trọc, đặc biệt đất đã bị suy thoái trầm trọng chưa được trồng lại rừng Trong số này, khoảng 2 triệu ha đất trống, đồi núi trọc do bị ảnh hưởng bởi chất diệt cỏ sử dụng trong chiến tranh khiến đất bị thoái hóa, nhiễm độc, khả năng phục hồi chậm phù hợp với dự án trồng mới rừng và tái trồng rừng để tham gia cơ chế phát triển sạch (dẫn theo Cẩm nang ngành lâm nghiệp, 2006) [1]

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được trữ lượng các bon trong sinh khối phần trên mặt đất và xây dựng được đường các bon cơ sở cho trạng thái thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy tại huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

- Một số trạng thái thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau bỏ hóa nương

rẫy từ 02 - 05 năm ở xã Tân Thành, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên

- Trạng thái thảm cây bụi sau bỏ hóa 2 - 3 năm: Thảm cây bụi mới được phục hồi khoảng 2 - 3 năm Về cấu trúc có sự phân tầng có thể chia làm 2 tầng: Tầng 1 gồm các loài cây có chiều cao từ 1 - 2m, độ che phủ thấp 30%, tầng 2 là tầng có độ cao dưới 1m, độ che phủ 75% Các loài cây bụi thường gặp: Sầm

(Memecylon scutellatum), Sim (Rhodomyrtus tomentosa), Mua (Melastoma

normale), Trọng đũa (Ardisia crenata) Và một số loại thảm tươi thuộc họ ràng

ràng (Ormosia sp), họ Ráy (Araceae), họ Gừng (Zingiberaceae)

- Trạng thái thảm cây bụi sau bỏ hóa 4 - 5 năm: Về cấu trúc của thảm cây bụi có sự phân tầng có thể chia làm 3 tầng: Tầng 1 gồm các loài cây có chiều cao từ 2 - 3m, độ che phủ thấp khoảng 15%; tầng 2 là tầng có độ cao từ

1 - 2m, độ che phủ khá cao 60% ; tầng 3 là tầng có độ cao dưới 1m, độ che

phủ 95% Một số loài cây bụi ưu thế: Sim (Rhodomyrtus tomentosa),Mua (Melastoma normale), Trọng đũa (Ardisia crenata), Thẩu tấu (Aporosa

dioica); cây thuộc họ trứng cá (Lindera sp) Và xuất hiện một số loài cây gỗ

nhỏ như : Sau sau (Liquidambar formosana), Trám trắng (Canarium album), Bứa (Garcinia cowa)

Phạm vi nghiên cứu

- Do thời gian thực hiện đề tài này có hạn nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu trữ lượng các bon trong sinh khối phần trên mặt đất của thảm tươi và cây bụi trong các thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Tổng quan tài liệu: Phân tích, tổng hợp và đánh giá các công trình nghiên

cứu trên thế giới và Việt Nam liên quan đến đề tài

2.3.2 Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội huyện Phú Bình, tỉnh

Thái Nguyên (vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng ) có ảnh hưởng đến

sự phát triển của thảm thực vật

2.3.3.Nghiên cứu sinh khối tươi phần trên mặt đất và một số loài ưu thế trong

thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy từ 02- 05 năm

2.3.4 Nghiên cứu sinh khối khô phần trên mặt đất và một số loài ưu thế trong

thảm cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy từ 02 - 05 năm

2.3.5 Nghiên cứu hàm lượng các bon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất

của các trạng thái thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy

từ 02- 05 năm

2.3.6 Nghiên cứu hàm lượng CO2 được hấp thụ trong sinh khối phần trên mặt đất của các trạng thái thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy từ 02 - 05 năm

2.3.7 Xây dượng đường các bon cơ sở cho các trạng thái thảm thực vật cây bụi

có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy ở huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài

Sinh khối và lượng các bon hấp thụ của thảm thực vật là phần vật chất hữu

cơ đã được tổng hợp bởi hệ thực vật bao gồm tầng cây cao, tầng cây bụi thảm

tươi, vật rơi rụng và phần vật chất hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật ở trong đất

Đối với thảm thực vật cây bụi có nguồn gốc sau canh tác nương rẫy gồm

nhiều đối tượng thực vật khác nhau nên việc nghiên cứu sinh khối, lượng các bon hấp thụ cho từng cá thể là gần như không thể thực hiện được Do đó, cách tiếp cận theoviệc xác định sinh khối chung của thảm thực vật cây bụi

Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài được thể hiện qua sơ đồ 2.1

Hình 2.1: Sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu của đề tài

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.4.2.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

a Cách bố trí ô tiêu chuẩn

Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn điển hình là 100m2

(10mx10m) Trong mỗi ô tiêu chuẩn thiết lập 09 ô dạng bản nằm trên đường chéo các góc vuông và các cạnh, kích thước 4m2

(2m×2m) sao cho tổng diện tích ô dạng bản không nhỏ

Lấy mẫu để xác định sinh khối tươi của thảm tươi, cây bụi+cây gỗ nhỏ, thảm mục

Sấy mẫu để xác định sinh khối khô

Xác định hàm lượng các bon và khả năng tích lũy

CO2 trong thảm cây bụi

Xác định phương trình tương quan để xây dựng

đường các bon cơ sở

Thu thập tài liệu,thông tin

đã có

Khảo sát khu vực nghiên cứu, lựa chọn địa điểm điều tra

Lập ÔTC và ô dạng bản

hơn 1/3 diện tích ô tiêu chuẩn Trong mỗi ô dạng bản xác định sinh khối tươi của cây bụi và thảm tươi

10 m

10m

b Phương pháp đo đếm sinh khối

- Đo đếm sinh khối tươi phần trên mặt đất: Sử dụng phương pháp chặt hạ toàn diện để đo đếm sinh khối Tức là, tại mỗi ô tiêu chuẩn nghiên cứu, chặt toàn bộ cây bụi và thảm tươi ở vị trí sát mặt đất sau đó tiến hành cân để xác định tổng trọng lượng tươi Tiếp đó, từng bộ phận: thân cành và lá (đối với cây bụi) và cỏ (không tách riêng lá và thân) được tách riêng và cân ngay tại hiện trường bằng cân có độ chính xác 0,1 gram để xác định sinh khối tươi của từng

bộ phận Đối với thảm mục, tiến hành thu nhặt toàn bộ thảm mục trong ô tiêu chuẩn và cân để xác định sinh khối tươi

- Đo đếm sinh khối khô: Lấy đại diện khoảng 10 % trọng lượng của từng

bộ phận thân cành, lá (đối với cây bụi), cỏ và thảm mục ngoài thực địa đem sấy

ở nhiệt độ 1050C trong khoảng 2-3 giờ sau đó tiến hành cân nhiều lần cho đến khi trọng lượng không thay đổi để phân tích trọng lượng khô kiệt trong phòng thí nghiệm, cuối cùng xác định sinh khối khô

2.4.2.2 Công thức tính toán sinh khối khô và hàm lượng các bon tích lũy

- Công thức tính toán sinh khối khô của mẫu nghiên cứu

Dựa trên trọng lượng khô kiệt, độ ẩm của từng mẫu bộ phận lá, thân cành,

cỏ, thảm mục sẽ được xác định theo công thức dưới đây:

Trong đó:

+ MC là độ ẩm tính bằng %

+ FW là trọng lượng tươi của mẫu

+ DW là trọng lượng khô kiệt của mẫu

Sinh khối khô của từng bộ phận lá, thân + cành, cỏ và thảm mục sẽ được tính toán theo công thức sau (quy ra Tấn/ha):

TDM(l) = [TFW(l) × (1- MC(l))] (3.2) TDM(tc) = [TFW(tc) ×{(1-MC(tc)}] (3.3) TDM(c) = [TFW(c) ×{(1 - MC(c)}] (3.4) TDM(tm) = [TFW(tm) ×{(1-MC(tm)}] (3.5) Trong đó:

+ TDM(l), TDM(tc), TDM(c), TDM(tm) là tổng sinh khối khô của lá, thân cành, cỏ và thảm mục (Tấn/ha)

+ TFW(l), TFW(tc), TFW(c), TFW(tm) là tổng sinh khối tươi của lá, thân cành, cỏ và thảm mục đo đếm trong ô tiêu chuẩn (tấn)

+ MC(l), MC(tc), MC(c), MC(tm) là độ ẩm(%) của lá, thân cành, cỏ và thảm mục Tổng sinh khối khô của thảm tươi cây bụi (TDB) được tính như sau (Tấn/ha):

TDB (tấn/ha) = TDM(l) + TDM(tc) + TDM(c) + TDM(tm) (3.6)

- Xác định trữ lượng các bon thảm tươi cây bụi

Hàm lượng các bon (CS) trong sinh khối thảm tươi và cây bụi được xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0,5 thừa nhận bởi Uỷ ban Quốc tế

về biến đổi khí hậu (IPCC, 2005) Nghĩa là hàm lượng các bon được tính bằng cách nhân sinh khối khô với 0,5 Theo đó, hàm lượng các bon của cây bụi thảm tươi sẽ là tổng của hàm lượng các bon ở các bộ phận: lá, thân cành, rễ, cỏ và thảm mục và được tính theo công thức dưới đây:

CS = [TDM(l) + TDM(tc) + TDM (c) + TDM (tm)] × 0,5 (tấn C/ha) (3.7) Trong đó: 0,5 là hệ số quy đổi sinh khối khô sang khối lượng các bon

- Xác định lượng CO2 hấp thụ (Q)

Từ lượng các bon hấp thụ tính toán trên sẽ xác định được lượng CO2 hấp thụ (Q) theo công thức sau:

- Xây dựng đường các bon cơ sở

Kịch bản đường các bon cơ sở được xây dựng theo phương trình liên hệ hồi quy tuyến tính một lớp dạng: Y = aLn(X) + b (3.9) Trong đó:

+ Y: Lượng các bon tích lũy

+ X: Số năm đất nương rẫy bỏ hóa

+ a, b: Hệ số của phương trình

- Một số phần mềm được sử dụng trong tính toán

+ Sử dụng phần mềm Microsoft Excel để nhập và tính toán số liệu trung bình

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI

VÙNG NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu

3.1.1 Vị trí địa lý

Phú Bình là một huyện trung du của tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam Huyện Phú Bình nằm ở phía nam của tỉnh, trung tâm huyện cách thành phố Thái Nguyên 26 km Trên địa bàn Huyện Phú Bình có Quốc lộ 37 chạy qua với khoảng 17,3km, nối liền huyện với các tỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang

Huyện Phú Bình giáp huyện Đồng Hỷ về phía bắc; giáp thành phố Thái Nguyên và huyện Phổ Yên về phía tây; phía đông và nam giáp tỉnh Bắc Giang Tọa

độ địa lý của huyện từ 21o23 33‟-21o35 22‟ vĩ Bắc; 105o

51-106o02 kinh độ Đông Huyện Phú Bình có 21 đơn vị hành chính gồm thị trấn Hương Sơn và 20

xã, trong đó có 7 xã miền núi, với 31 xóm Các xã của huyện gồm Bàn Đạt, Bảo Lý, Dương Thành, Đào Xá, Điềm Thụy, Đồng Liên, Hà Châu, Kha Sơn, Lương Phú, Nga My, Nhã Lộng, Tân Đức, Tân Hòa, Tân Khánh, Tân Kim, Tân Thành, Thanh Ninh,Thượng Đình, Úc Kỳ và Xuân Phương

3.1.2 Địa hình

Địa hình của Phú Bình thuộc nhóm cảnh quan địa hình đồng bằng và nhóm cảnh quan hình thái địa hình gò đồi Kiểu địa hình đồng bằng xen lẫn đồi núi thoải dạng bậc thềm cổ có diện tích lớn hơn, độ cao địa hình vào khoảng 20-30m và phân bố dọc sông Cầu Địa hình của huyện có chiều hướng dốc xuống dần từ Đông Bắc xuống Đông Nam, với độ dốc 0,04% và độ chênh lệch cao trung bình là 1,1m/km dài Độ cao trung bình so với mặt nước biển là 14m Nhìn chung địa hình của huyện Phú Bình, cùng với khí hậu đất đai phù hợp với nhiều loại cây lâm, nông nghiệp