nghiên cứu khả năng hấp thụ khí co2 của rừng trồng mỡ (manglietia conifera) tại thành phố lào cai, tỉnh lào cai

Tuy nhiên, nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của rừng Mỡ chưa được tiến hành một cách hệ thống và đầy đủ.. Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng Trên cơ sở các ph

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

- -

NGUYỄN MINH TÂM

RỪNG TRỒNG MỠ (MANGLIETIA CONIFERA) TẠI

THÀNH PHỐ LÀO CAI, TỈNH LÀO CAI

Chuyên ngành: Sinh thái học

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, khoá 19 (2011 - 2013)

Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thế Hưng và PGS.TS Hoàng Ngọc Quang - người hướng dẫn khoa học, 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 và các 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 nhiệt tình của các cơ quan, ban ngành trên địa bàn tỉnh Lào Cai, các xã, phường 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, bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Với tinh thần cầu thị, 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 11 tháng 4 năm 2013 Tác giả

Nguyễn Minh Tâm

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Thế Hưng và PGS.TS Hoàng Ngọc Quang (Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội) 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 Minh Tâm

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ẢNH x

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Trên thế giới 4

1.1.1 Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng 4

1.1.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng 8

1.1.3 Nghiên cứu về cây Mỡ (Manglietia conifera) 12

1.2 Ở Việt Nam 13

1.2.1 Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng 13

1.2.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng 16

1.2.3 Các hoạt động liên quan đến CDM ở Việt Nam 19

1.2.4 Nghiên cứu về cây Mỡ 21

1.3 Nhận xét và đánh giá chung 22

Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 24

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 24

2.3 Nội dung nghiên cứu 25

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

nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam có liên quan đến đề tài 25

2.3.2 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai (vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng…) 25

2.3.3 Nghiên cứu sinh khối rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai 25

2.3.4 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số quần xã rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai 25

2.3.5 Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra rừng chủ yếu và xây dựng bảng tra lượng CO2 hấp thụ của rừng Mỡ cho tỉnh Lào Cai 25

2.4 Phương pháp nghiên cứu 25

2.4.1 Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài 25

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 27

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30

3.1 Điều kiện tự nhiên 30

3.1.1 Vị trí địa lý 30

3.1.2 Địa hình, địa thế 30

3.1.3 Khí hậu, thuỷ văn 31

3.1.4 Địa chất, thổ nhưỡng 33

3.1.5 Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng 34

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 38

3.2.1 Nguồn nhân lực 38

3.2.2 Thực trạng chung về kinh tế - xã hội của tỉnh Lào Cai 39

3.3 Nhận xét đánh giá chung về điều kiện khu vực nghiên cứu 39

3.3.1 Thuận lợi 39

3.3.2 Khó khăn 40

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41

4.1 Nghiên cứu sinh khối cây cá thể 41

4.1.1 Nghiên cứu sinh khối tươi cây cá thể 41

4.1.2 Nghiên cứu sinh khối khô cây cá thể 44

4.1.3 Mối quan hệ sinh khối khô với sinh khối tươi cây cá thể Mỡ 47

4.2 Nghiên cứu sinh khối cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng 48

4.2.1 Nghiên cứu sinh khối cây bụi, thảm tươi 48

4.2.2 Nghiên cứu sinh khối vật rơi rụng 50

4.3 Nghiên cứu tổng sinh khối toàn lâm phần 52

4.3.1 Nghiên cứu tổng sinh khối tươi toàn lâm phần 52

4.3.2 Nghiên cứu tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần 55

4.4 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây cá thể 57

4.4.1 Cấu trúc carbon tích lũy trong cây cá thể 57

4.4.2 Mối quan hệ giữa lượng carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra lâm phần 60

4.4.3 Mối quan hệ carbon với sinh khối khô cây cá thể 61

4.5 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng 62

4.5.1 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi 62

4.5.2 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng 63

4.6 Nghiên cứu tổng lượng carbon, CO2 hấp thụ trong rừng Mỡ 64

4.6.1 Cấu trúc tổng lượng carbon tích lũy trong lâm phần 64

4.6.2 Nghiên cứu tổng lượng CO2 được hấp thụ trong phần trên mặt đất của toàn lâm phần 65

4.6.3 Mối quan hệ tổng CO2 được hấp thụ bởi phần trên mặt đất của toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 66

4.7 Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định sinh khối và lượng carbon

tích lũy rừng trồng Mỡ 67

4.7.1 Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối tươi, sinh khối khô và lượng carbon cây cá thể Mỡ dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần 67

4.7.2 Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tươi 68 4.7.3 Đề xuất ứng dụng xác định lượng carbon được tích lũy thông qua sinh khối khô cây cá thể 68

4.7.4 Đề xuất ứng dụng xác định tổng sinh khối tươi và khô phần trên mặt đất cho lâm phần rừng trồng Mỡ 69

4.7.5 Đề xuất ứng dụng xác định tổng lượng CO2 được hấp thụ bởi các phần trên mặt đất trong lâm phần rừng trồng Mỡ 70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

Kết luận 71

Kiến nghị 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC 78

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể Mỡ 41

Bảng 4.2: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tươi cây cá thể Mỡ với đường kính thân cây (D1.3) 43

Bảng 4.3: Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể Mỡ trong rừng trồng 45

Bảng 4.4: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô cây cá thể Mỡ với đường kính thân cây (D1.3) 46

Bảng 4.5: Tỷ lệ sinh khối khô so với sinh khối tươi cây cá thể (%) 47

Bảng 4.6: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô với sinh khối tươi cây cá thể Mỡ trong rừng trồng 47

Bảng 4.7: Cấu trúc sinh khối cây bụi, thảm tươi dưới tán rừng trồng Mỡ 48

Bảng 4.8: Mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô cây bụi, thảm tươi trong rừng trồng Mỡ 49

Bảng 4.9: Cấu trúc sinh khối vật rơi rụng trong rừng trồng Mỡ 50

Bảng 4.10: Mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô vật rơi rụng 51

Bảng 4.11: Tổng sinh khối tươi toàn lâm phần theo độ tuổi 52

Bảng 4.12: Mối quan hệ tổng sinh khối tươi phần trên mặt đất toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 54

Bảng 4.13: Tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần theo độ tuổi 55

Bảng 4.14: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 57

Bảng 4.15: Cấu trúc lượng carbon tích lũy trong cây cá thể 57

Bảng 4.16: Hàm lượng carbon ở các vị trí khác nhau trên thân 59

Bảng 4.17: Mối quan hệ giữa tổng lượng carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra 60

Bảng 4.18: Mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khô cây cá thể 61

Bảng 4.19: Cấu trúc carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi ở rừng trồng Mỡ 62 Bảng 4.20: Mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khô cây bụi, thảm tươi 62

Bảng 4.21: Lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng ở rừng trồng Mỡ 63

Bảng 4.22: Mối quan hệ giữa lượng carbon với sinh khối khô vật rơi rụng 63

Bảng 4.23: Hàm lượng carbon tích lũy trong lâm phần 64

Bảng 4.24: Hàm lượng CO2 hấp thụ phần trên mặt đất trong lâm phần 65

Hình 4.7: Biểu đồ tổng lượng CO2 hấp thụ toàn lâm phần 66

Bảng 4.25: Mối quan hệ giữa CO2 được hấp thụ bởi phần trên mặt đất toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 66

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ẢNH

Hình 2.1: Sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu của đề tài 26

Hình 2.2: Sơ đồ ô tiêu chuẩn, ô thứ cấp và ô dạng bản 27

Hình 4.1: Biểu đồ sinh khối tươi cây cá thể Mỡ theo tuổi của rừng trồng 42

Hình 4.2: Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể Mỡ trong rừng trồng 43

Hình 4.3: Cấu trúc sinh khối tươi phần trên mặt đất toàn lâm phần 53

Hình 4.4: Cấu trúc sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần 56

Hình 4.5: Biểu đồ carbon cây cá thể theo tuổi 58

Hình 4.6: Cấu trúc carbon trong cây cá thể Mỡ 59

Ảnh 1: Đo đường kính ngang ngực bằng thước kẹp kính 96

Ảnh 2: Đo đường kính tán bằng thước dây 96 Ảnh 3: Rừng Mỡ trồng thuần loài 10 tuổi tại xã Hợp Thành - Thành phố Lào Cai 97 Ảnh 4: Rừng Mỡ trồng thuần loài 8 tuổi tại xã Đồng Tuyển - Thành phố Lào Cai 97

MỞ ĐẦU

Rừng là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá của con người Rừng có vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, giữ cân bằng sinh thái và sự phát triển bền vững trên Trái Đất

Sự biến đổi khí hậu đang đe dọa đến đời sống của nhiều dân tộc trên khắp hành tinh Con người đang phải đối mặt với những tác động của biến đổi khí hậu như: dịch bệnh, đói nghèo, mất nơi ở, thiếu đất canh tác, sự suy giảm

đa dạng sinh học

Các nhà khoa học cho rằng, nguyên nhân trực tiếp của sự biến đổi khí hậu là do phát thải quá mức khí nhà kính, đặc biệt là CO2 Với diện tích rừng đang ngày một thu hẹp cộng với quá trình khai thác rừng không hợp lí chính là

cơ hội để lượng CO2 tích tụ ngày càng nhiều trong bầu khí quyển Theo Christopher Field: “Lượng carbon tích trữ trong hệ sinh thái rừng thấp, dẫn đến

CO2 trong khí quyển tăng nhanh hơn và quá trình nóng lên toàn cầu diễn ra cũng mạnh hơn” và theo tuyên bố của tổ chức Thống kê Nam cực (BAS) của Anh cho biết năm 2006 có gần 10 tỉ tấn khí CO2 trong khí quyển Trái Đất, tăng 35% so với năm 1990

Vì vậy nghiên cứu carbon trở thành một vấn đề trọng tâm trong khoa học

kể từ khi mức độ phát thải khí CO2 ngày càng tăng lên Trên thực tế lượng CO2

hấp thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi lâm phần, rừng cây có khả năng hấp thụ CO2 ở các mùa khác nhau Muốn giảm tác hại nhà kính, đòi hỏi phải có những nghiên cứu, đánh giá về khả năng hấp thụ của từng kiểu thảm thực vật rừng cũng như các trạng thái rừng cụ thể để làm cơ

sở lượng hóa những giá trị kinh tế mà rừng đem lại

Nghị định thư Kyoto với cơ chế phát triển sạch - CDM - mở ra cơ hội cho các nước đang phát triển trong việc tiếp nhận đầu tư từ các nước phát triển

để thực hiện các dự án lớn về trồng rừng, phục hồi rừng, quản lí bảo vệ rừng tự nhiên, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp theo hướng nông lâm kết hợp góp phần

phát triển đất nước theo hướng bền vững Nghiên cứu khả năng cố định CO2

trong thực vật thân gỗ để xác định giá trị kinh tế với chức năng phòng hộ môi trường sinh thái của rừng là một hướng nghiên cứu mới cần được quan tâm và phát triển

Mỡ (Manglietia conifera) là loài cây gỗ lớn, cao tới 25 - 30m, đường

kính ngang ngực đạt tới 50 - 60cm, thân thẳng, tròn, vỏ xám bạc, thịt màu trắng và có mùi thơm nhẹ Gỗ mỡ màu sáng hoặc vàng nhạt, mềm nhẹ, tỷ trọng 0,48, gỗ mịn, ít nứt nẻ, mối mọt Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, tỉa cành tự nhiên tốt, tái sinh chồi mạnh, có thể kinh doanh một, hai luân kỳ tiếp theo với năng suất cao, nên mục đích kinh doanh chủ yếu từ trước tới nay đối với loài cây này là cung cấp gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu giấy, gỗ gia dụng, gỗ dán lạng, gỗ trụ mỏ, Ngày nay, với công nghệ tạo ván ghép thanh gỗ mỡ được dùng để chế tạo ra các đồ mộc cao cấp xuất khẩu rất có giá trị được khách hàng nước ngoài ưa dùng Với những lý do đó Mỡ đã được chọn là một trong những loài cây trồng rừng chủ lực vùng trung tâm Bắc Bộ và Đông Bắc Việt Nam theo quyết định số 16/2005/QĐ-BNN ngày 15/3/2005 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

Mỡ là loài cây được nghiên cứu tương đối toàn diện về kỹ thuật gây trồng, tăng trưởng, sinh trưởng, chọn tạo giống, trồng rừng thâm canh, sản lượng gỗ và ảnh hưởng của Mỡ tới khí hậu, đất đai, Tuy nhiên, nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của rừng Mỡ chưa được tiến hành một cách hệ thống và đầy đủ Cơ chế phát triển sạch (CDM) đang mở ra vận hội mới cho ngành lâm nghiệp nước ta trong việc bán lượng carbon được hấp thụ bởi rừng thì Mỡ là một trong những loài cây trồng rừng rất được chú ý Để có

cơ sở cho việc tính toán giá trị thương mại carbon mà rừng Mỡ trồng có thể tạo

ra, việc nghiên cứu xác định sinh khối và lượng carbon hấp thụ của rừng Mỡ là rất cần thiết

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai”, nhằm đưa ra những dẫn liệu về khả năng

tích luỹ carbon của rừng trồng mỡ ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng

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, đã có những công trình nghiên cứu về lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là vai trò và hoạt động của diệp lục thực vật màu xanh trong quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các nhân tố tự nhiên như: đất, nước, không khí và năng lượng ánh sáng mặt trời Sang thế kỷ XIX nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hoá phân tích, hoá 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:

- Liebig, J (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí và phát triển thành định luật “tối thiểu” Mitscherlich, E.A (1954) đã phát biểu luật tối thiểu của Liebig, J thành luật “năng suất” (dẫn theo

Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Riley, G.A (1944) [34], Steemann Nielsen, E (1954), Fleming, R.H (1957) đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công trình nghiên cứu của mình (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Lieth, H (1964) 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 (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Duyiho cho biết thực vật ở biển hàng năm quang hợp đến 3x1010 tấn vật chất hữu cơ, còn trên mặt đất là 5,3x1010

tấn Riêng với hệ sinh thái rừng

nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ 10 - 50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60 - 800 tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm (dẫn theo Lê Hồng Phúc - 1994) [11]

- Dajoz (1971) tính toán năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái như sau:

+ Mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm

+ Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm

+ Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30 tấn/ha/năm

+ Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm

+ Đồng cỏ tự nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm

+ Sinh khối (Biomass) của Savana cỏ cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5000 -

10000 kg/ha/năm Rừng thứ sinh 40 - 50 tuổi ở Ghana: 362.369 kg/ha/năm (dẫn theo Dương Hữu Thời - 1992) [20]

- Canell, M.G.R (1981) [29] đã công bố công trình “Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng thế giới - World forest biomass and primary production data”

trong đó tập hợp 600 công trình đã 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

- Theo Rodel D Lasco (2002), mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích

bề mặt Trái Đất, nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn và lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37% (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

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 Tuỳ từng tác giả với những điều kiện khác nhau mà sử dụng các phương pháp xác định sinh khối khác nhau, trong đó có thể kể đến một số tác giả chính như sau:

- Một số tác giả như Trasnean (1926), Huber (Đức, 1952), Monteith (Anh, 1960 - 1962), Lemon (Mỹ, 1960 - 1987), Inone (Nhật, 1965 - 1968),…

đã dùng phương pháp dioxit carbon để xác định sinh khối Theo đó, sinh khối được đánh giá bằng cách xác định tốc độ đồng hoá CO2

- 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

- Khi xem xét các phương pháp nghiên cứu Whitaker, R.H (1961, 1966) Mark, P.L (1971) cho rằng “Số đo năng suất chính là số đo về tăng trưởng, tích luỹ sinh khối ở cơ thể thực vật trong quần xã” (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Năng suất sơ cấp tuyệt đối là lượng chất hữu cơ tích luỹ 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) đã đề ra phương pháp “thu hoạch” để nghiên cứu năng suất sơ cấp tuyệt đối (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Newbuold.P.J (1967) [32] đề nghị phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu sinh khối và năng suất của quần xã từ các ô tiêu chuẩn Phương pháp này được chương trình quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng

- Sinh khối rừng có thể xác định nhanh chóng dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối với kích thước của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó Phương pháp này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whitaker, 1966; Tritton và Hornbeck, 1982; Smith và Brand, 1983) Tuy nhiên, do khó khăn trong việc thu thập rễ cây, nên phương pháp này chủ yếu dùng để xác định sinh khối của bộ phận trên mặt đất (Grier và cộng sự, 1989; Reichel, 1991; Burton V Barner và cộng sự, 1998) (dẫn theo

Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Edmonton Et Al (1968) đề xướng 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

- Schumarcher, Spurr, Prodan, Alder, Abadie: đã sử dụng mô hình toán học để mô phỏng sinh khối, năng suất rừng thông qua một số nhân tố điều tra như: đường kính, chiều cao, cấp đất, tuổi, mật độ,…

- Phương pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối được mô tả bởi Shurrman và Geodewaaen (1971), Moore (1973), Gadow và Hui (1999), Oliveira và cộng sự (2000), Voronoi (2001), McKenzie và cộng sự (2001) (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Bộ phận cây bụi và những cây tầng dưới của tán rừng đóng góp một phần quan trọng trong tổng sinh khối rừng Có nhiều phương pháp để xác định 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 (quadrats); (2)- phương pháp kẻ theo đường; (3)- phương pháp mục trắc; (4)- phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan

Các nhà sinh thái rừng đã 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, đặc biệt là sinh khối của hệ rễ, nên việc làm sáng tỏ vấn đề trên đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn nữa mới đưa ra được những dẫn liệu mang tính thực tiễn và có sức thuyết phục cao Hiện nay tồn tại 3 cách tiếp cận để xác định sinh khối rừng như sau:

Cách i) 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 tiếp cận này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whittaker, 1966; Tritton và Hornbeck, 1982; Smith và Brand, 1983) (dẫn theo Võ Đại Hải

- 2009) [5]

Cách ii) Tiếp cận thứ hai: Xác định sinh khối rừng thông qua đo trực tiếp quá trình sinh lý điều khiển cân bằng carbon trong hệ sinh thái Cách này bao gồm việc đo cường độ quang hợp và hô hấp cho từng thành phần trong hệ sinh thái rừng (lá, cành, thân, rễ), sau đó ngoại suy ra lượng CO2 tích lũy trong toàn

bộ hệ sinh thái Các nhà sinh thái rừng thường sử dụng 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 (Botkin và cộng sự, 1970; Woodwell và Botkin, 1970)

Cách iii) Tiếp cận thứ ba: Được phát triển trong những năm gần đây với

sự hỗ trợ của kỹ thuật vi khí tượng học (micrometeological techniques) Phương pháp phân tích hiệp phương sai dòng xoáy đã cho phép định lượng sự thay đổi của lượng CO2 theo mặt phẳng đứng của tán rừng Căn cứ vào tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, số liệu CO2 theo mặt phẳng đứng để dự đoán lượng carbon 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 carbon tích lũy dự đoán theo phương pháp phân tích hiệp phương sai dòng xoáy là 3,7 megagram/ha/năm Tổng lượng carbon

hô hấp của toàn bộ hệ sinh thái vào ban đêm là 7,4 megagram/ha/năm Vì thế tổng lượng carbon đi vào hệ sinh thái là 11,1 megagram/ha/năm (Wofsy và cộng sự, 1993)

1.1.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng

Trên cơ sở các phương pháp tiếp cận về sinh khối rừng nêu trên, các nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon cho các đối tượng khác nhau

và đã thu được các kết quả đáng kể

Để nghiên cứu lượng carbon hấp thụ, các mẫu thứ cấp đã được dùng để phân tích hàm lượng carbon theo phương pháp đốt cháy (Rayment và Higginsin, 1992) Mẫu thứ cấp được đốt cháy bằng oxi tinh khiết trong môi trường nhiệt độ cao và chuyển toàn bộ carbon thành carbonoxit, sau đó

carbonoxit 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 carbon được tính toán bằng phương pháp không tán sắc của vùng quang phổ hồng ngoại Phân tích hàm lượng carbon 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 carbonoxit và có thể phân tích thêm các loại khoáng để tăng thêm giá trị của số liệu

Rừng là bể chứa carbon khổng lồ của Trái Đất Tổng lượng hấp thu dự trữ carbon của rừng trên toàn thế giới khoảng 830 PgC, trong đó carbon trong đất lớn hơn 1,5 lần carbon dự trữ trong thảm thực vật (Brown, 1997) Đối với rừng nhiệt đới, có tới 50% lượng carbon dự trữ trong thảm thực vật và 50% dự trữ trong đất (Dixon et al., 1994 [30]; Brown, 1997; IPCC, 2000; Pregitzer and Euskirchen, 2004 [33]) (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Theo ước tính, hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng trên thế giới có tỷ

lệ hấp thu CO2 ở sinh khối 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 [30]; IPCC, 2000) (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Brown và cộng sự (1996) [28] đã ước lượng tổng lượng carbon mà hoạt động trồng rừng trên thế giới có thể hấp thu tối đa trong vòng 5 năm (1995 - 2000) là khoảng 60 - 87 Gt C, với 70% ở rừng nhiệt đới, 25% ở rừng ôn đới và 5% ở rừng cực bắc (Cairns et al., 1997) Tính tổng lại rừng trồng có thể hấp thu được 11 - 15% tổng lượng CO2 phát thải từ nguyên liệu hoá thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997) (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Một số kết quả nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của các dạng rừng

- Năm 1980, Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng carbon 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 42 - 43 tỷ tấn

carbon trong toàn châu lục Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lượng carbon 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 [31] đã cho rằng lượng carbon 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 (1991) cho thấy rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất

từ 50 - 430 tấn/ha (tương đương 25 - 215 tấn C/ha) và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương 175

- 200 tấn C/ha) [31]

- Brown và Pearce (1997) đưa ra các số liệu đánh giá lượng carbon và tỷ

lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới Theo đó một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thụ được 280 tấn carbon/ha và sẽ giải phóng 200 tấn carbon/ha nếu bị chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng carbon nhiều hơn một chút nếu được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng 115 tấn carbon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển đổi sang canh tác nông nghiệp (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Năm 1995, Murdiyarso D đã nghiên cứu và đưa ra dẫn liệu rừng Indonesia có lượng carbon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất [31]

- Tại Philippines, năm 1999 Lasco R cho biết ở rừng tự nhiên thứ sinh có

86 - 201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất; ở rừng già con số đó là 185

- 260 tấn C/ha (tương đương 370 - 520 tấn sinh khối/ha, lượng carbon ước tính chiếm 50% sinh khối) (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Tại Thái Lan, Noonpragop K đã xác định lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha

- Ở Malaysia, lượng carbon trong rừng biến động từ 100 - 160 tấn/ha và tính cả trong sinh khối và đất là 90 - 780 tấn/ha (Abu Bakar,R) [31]

- Năm 2000 tại Indonesia, Noordwijk [31] đã nghiên cứu khả năng tích luỹ carbon của các rừng thứ sinh, các hệ nông lâm kết hợp và thâm canh cây lâu năm Kết quả cho thấy lượng carbon hấp thụ trung bình là 2,5 tấn/ha/năm

- Công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và có hệ thống về lượng carbon tích luỹ của rừng được thực hiện bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001) Theo Mc Kenzie (2001), carbon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn

bộ phận chính: thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng Việc xác định lượng carbon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Kết quả nghiên cứu về sự biến động carbon sau khi khai thác rừng

- Theo Lasco (2003) lượng sinh khối và carbon của rừng nhiệt đới châu

Á bị giảm khoảng 22 - 67% sau khai thác; tại Philippines, ngay sau khi khai thác lượng carbon bị mất là 50%, so với rừng thành thục trước khai thác; ở Indonesia là 38 - 75% (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

- Theo Putz F.E & Pinard M.A (1993), phương thức khai thác cũng có ảnh hưởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai thác hay lượng carbon 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 carbon trong lâm phần sau khai thác theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn - 2005) [7]

- Nghiên cứu sự biến động carbon sau nương rẫy cho thấy rằng: Nếu rừng bị phá bỏ hoàn toàn để làm nương rẫy hay trở thành trảng cỏ sẽ làm cho khả năng tích lũy carbon giảm nghiêm trọng (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn - 2005) [7]

- Thay thế rừng tự nhiên bằng rừng trồng hoặc cây công nghiệp lâu năm là hình thức thay đổi phương thức sử dụng đất khá phổ biến ở các nước nhiệt đới và kết quả là làm giảm lượng carbon trong các hệ sinh thái mới

được hình thành so với rừng tự nhiên vốn có Tại Indonesia, các đồn điền cọ dầu và cà phê có lượng carbon hấp thụ thấp hơn rừng tự nhiên từ 6% - 31% (Sitompul.S.M et al, 2000); các hệ canh tác nông lâm kết hợp và rừng trồng mức chênh lệch này là 4 - 27% (Hairiah.K và cộng sự, 2000) (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn - 2005) [7]

- Theo Rodel D Lasco (2002), lượng carbon tích luỹ bởi rừng chiếm 47% tổng lượng carbon 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 carbon 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 có 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 Vì vậy, rừng nhiệt đới và sự biến động của nó có ý nghĩa rất to lớn trong việc hạn chế quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Với sự ra đời của nghị định thư 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 CO2 của các khu rừng tự nhiên nhiệt đới khoảng từ 500 - 2000 USD/ha và đối với rừng ôn đới từ 100 - 300 USD/ha (Zang, 2000) Giá trị hấp thụ CO2 ở rừng Amazon được ước tính là 1625 USD/ha/năm, trong đó rừng nguyên sinh là 4000 - 4400 USD/ha/năm, rừng thứ sinh là 1000 - 3000 USD/ha/năm và rừng thưa là 600 - 1000 USD/ha/năm (Camille Bann và Bruce Aylward, 1994) (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

1.1.3 Nghiên cứu về cây Mỡ (Manglietia conifera)

Mỡ (Manglietia conifera) được Dandy mô tả tại Journ Boot (1930) là

loài cây gỗ nhỡ lá rộng thường xanh, chiều cao có thể đạt được 20 - 25m và đường kính 20 - 50cm (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Nghiên cứu về đặc điểm cấu tạo gỗ và giá trị sử dụng của Mỡ cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Kết quả nghiên cứu của Ginoga B, (1978)

cho thấy gỗ Mỡ có màu sáng và trọng lượng trung bình với tỷ trọng từ 320 -

580 kg/m3 với độ ẩm 15% Gỗ có chất lượng tốt có thể sử dụng làm nhà và cầu, đóng đồ, gỗ ván ghép, gỗ trang trí mặt ngoài và gỗ dán Gỗ cũng có thể dùng cho nghệ thuật trạm khắc (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Stefanov-B; Naidenova-Ts (1975) đã đưa ra những điểm đáng lưu ý về

39 loài cây gỗ lá rộng của Việt Nam mà Bungari quan tâm, đặt biệt là ngành công nghiệp đóng đồ gia dụng, trong đó có Mỡ, Ngọc lan vàng, Long não, Đàn hương và một số cây khác (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Giertz-HW (1974) đã đưa ra kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm về chất hydrogen sunphite trong gỗ ở những loài cây gỗ lá rộng ở Scandinavian:

Mỡ, Bạch đàn, Lõi thọ, Bồ đề,… một số chỉ tiêu như thời gian sấy, lượng chất hoá học đã sử dụng, các đặc tính về độ bền, độ đục, độ sáng và kích thước của sợi gỗ đã được so sánh với gỗ của loài cây Vân sam Kết quả phân tích cho thấy các loài cây gỗ này thích hợp làm nguyên liệu giấy Từ đó đã đưa ra thảo luận vấn đề mở rộng phạm vi trồng đối với các loài cây này (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Nghiên cứu về đất dưới tán rừng trồng Mỡ cũng được quan tâm Theo Chertov-OG (1974) đã đưa ra chi tiết về cấu tạo của đất mùn, đất sét trộn màu vàng trên tầng đất từ trung bình đến dày, hoặc sự phong hoá mạnh của đá Gnai dưới rừng trồng mỡ 10 tuổi Nghiên cứu cho thấy sự hình thành chất mùn nhanh hơn, với một lượng Axit fulvic cao (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

Về lĩnh vực nông lâm kết hợp, Sellgren-P; Svensson-C (1997) đã kết hợp

Mỡ, Dứa và Quế làm thành hệ thống hàng rào cây xanh để giảm bớt hiện tượng xói mòn đất và cải thiện độ màu mỡ của đất (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [5]

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng

So với những vấn đề nghiên cứu khác trong lĩnh vực lâm nghiệp, nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta được tiến hành khá muộn (cuối thập kỷ 80),

tản mạn và không có hệ thống Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng đã đem lại những kết quả rất có ý nghĩa và để lại nhiều dấu ấn

Hoàng Mạnh Trí (1986) [22]: với công trình “Sinh khối và năng suất rừng Đước” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” nghiên cứu năng suất, sinh

khối một số quần xã rừng Đước đôi (Zhizophora apiculata) rừng ngập mặn

ven biển Minh Hải là đóng góp có ý nghĩa lớn về mặt lý luận và thực tiễn đối với hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển nước ta Hà Văn Tuế (1994) [25] cũng trên cơ sở phương pháp “cây mẫu” của Newboul, P.J (1967) nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phúc

Công trình “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất

rừng Thông ba lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) vùng Đà Lạt - Lâm Đồng”

của Lê Hồng Phúc (1996) [12] đã tìm ra quy luật tăng trưởng sinh khối, cấu trúc thành phần tăng trưởng sinh khối thân cây Tỷ lệ sinh khối tươi, khô của các bộ phận thân, cành, lá, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông Bên cạnh đó, Nguyễn Ngọc Lung và Ngô Đình Quế cũng đã nghiên cứu về động thái, kết cấu sinh khối và tổng sinh khối cho loài cây này

Vũ Văn Thông (1998) [21] với công trình “Nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm (Acacia auriculiformis Cunn) tại tỉnh Thái Nguyên” đã giải quyết được một số vấn đề thực tiễn đặt ra, đó là

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

Cũng với loài Keo lá tràm, Hoàng Văn Dưỡng (2000) [4] đã tìm ra quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối với các chỉ tiêu biểu thị kích thước của cây, quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô các bộ phận, thân cây Keo lá tràm Nghiên cứu cũng đã lập được biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu xác định sinh khôi cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm

Đặng Trung Tấn (2001) [19] với công trình nghiên cứu “Sinh khối rừng Đước”, đã xác định được: tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327

m3/ha, tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9500 kg/ha

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:

Theo Nguyễn Văn Dũng (2005) [3], rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài

20 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật rơi rụng) là 321,7 - 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và trong vật rơi rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân là 132,2 - 223,4 tấn/ha

Vũ Tấn Phương (2006) [15] khi nghiên cứu về sinh khối cây bụi thảm tươi tại Đà Bắc - Hoà Bình; Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lạc - Thanh Hoá cho kết quả: Sinh khối tươi biến động rất khác nhau giữa các loại thảm tươi cây bụi: Lau lách có sinh khối tươi cao nhất, khoảng 104 tấn/ha, tiếp đến là trảng cây bụi cao 2 - 3 m có sinh khối tươi đạt khoảng 61 tấn/ha Các loại cỏ như cỏ

lá tre, cỏ tranh và cỏ chỉ (hoặc cỏ lông lợn) 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 2 m và tế guột là 20 tấn/ha; cỏ lá tre 13 tấn/ha; cỏ tranh 10 tấn/ha; cỏ chỉ, cỏ lông lợn 8 tấn/ha

Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) [10] đã sử dụng biểu quá trình sinh trưởng và biểu Biomass 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 x 0,532 = 311,75 tấn Biomass toàn rừng là: 311,75 x 1,3736 = 428,2 tấn Còn nếu tính toán theo biểu Biomass

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

Võ Đại Hải và các cộng sự (2009) [5] khi nghiên cứu về sinh khối về 4 loại rừng trồng cho kết quả: Rừng trồng Thông mã vĩ từ 5 - 30 tuổi sinh khối 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 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; rừng trồng Mỡ từ 6 - 18 tuổi có sinh khối từ 35,08 - 110,44 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ 2 - 12 tuổi có sinh khối từ 7,29 - 113,56 tấn/ha Bên cạnh đó tác giả thiết lập các phương trình tương quan giữa sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần: đường kính D1.3, Hvn, N/ha, tuổi lâm phần A, mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô, sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất

Đặng Thịnh Triều (2010) [23] khi nghiên cứu sinh khối của 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 là: 20,6 - 313,43 tấn/ha, rừng trồng Thông nhựa là: 22,58 - 192,12 tấn/ha Tác giả đã xây dựng bảng tra lượng sinh khối của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa theo nhân tố điều tra D1.3 và Hvn 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: Viên Ngọc Nam, Nguyễn Dương Thuỵ (1991) nghiên cứu sinh khối rừng Đước tại Cần Giờ, Nguyễn Văn Bé (1999) nghiên cứu sinh khối rừng Đước tại Bến Tre,…

1.2.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng

Ngô Đình Quế (2005) [16] khi Nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá

khả năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông nhựa, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm và Bạch đàn Uro ở các tuổi

khác nhau Kết quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tuỳ thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định Để tích luỹ khoảng 100 tấn CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông 3 lá ở tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn uro ở tuổi 4 - 5 Kết quả này là rất quan trọng nhằm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng, xây dựng các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch CDM Tác giả đã lập phương trình tương quan hồi quy - tuyến tính giữa yếu tố lượng

CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học Từ đó tính ra được khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Dũng (2005) [3] tại Núi Luốt - ĐHLN cho thấy rừng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có lượng carbon tích luỹ

là 80,7 - 122 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 25,8 - 39,0 triệu VNĐ/ha Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng carbon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 20 - 33 triệu VNĐ/ha Tác giả cũng đã xây dựng bảng tra lượng carbon tích luỹ của hai trạng thái rừng trồng keo lá tràm và thông mã vĩ theo mật độ, Dg và HL

Ngô Đình Quế (2006) [17] cho biết, với tổng diện tích là 123,95 ha sau khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông 3 lá 15 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng carbon của đường cơ sở, lượng carbon thực tế thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn carbon hoặc 27.721,9 tấn CO2

Vũ Tấn Phương (2006) [15] tính toán trữ lượng carbon trong sinh khối thảm tươi cây bụi tại Hoà Bình và Thanh Hoá là 20 tấn/ha với lau lách; 14 tấn/ha với cây bụi cao 2 - 3 m; khoảng 10 tấn/ha với cây bụi dưới 2m và tế guột; 6,6 tấn/ha với cỏ lá tre; 4,9 tấn/ha với cỏ tranh; cỏ chỉ, cỏ lông lợn là 3,9 tấn/ha Đây là một kết quả nghiên cứu rất quan trọng không những chỉ đóng góp cho phương pháp luận nghiên cứu sinh khối cây bụi thảm tươi mà còn là căn cứ khoa học để xây dựng kịch bản đường cơ sở cho các dự án trồng rừng

CDM sau này Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường Vân [10] đã sử dụng 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 1,630/1 Căn cứ vào biểu quá trình sinh trưởng và biểu Biomass các tác giả tính được 1 ha rừng Thông 60 tuổi ở cấp đất III chứa đựng 707,75 tấn CO2

Các tác giả thường thiết lập mối quan hệ giữa lượng carbon tích luỹ của rừng với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật độ,… cụ thể như Nguyễn Văn Dũng (2005) [3] đã lập phương trình cho 2 loài Thông mã vĩ và Keo lá tràm; Ngô Đình Quế (2005) [16] đã xây dựng mối quan

hệ cho các loài Thông nhựa, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Uro; Vũ Tấn Phương (2006) [14] xây dựng các phương trình quan hệ cho Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Urophylla, Quế Đây là những cơ sở quan trọng cho việc xác định nhanh lượng carbon tích luỹ của rừng trồng nước

ta thông qua điều tra một số chỉ tiêu đơn giản

Khả năng hấp thụ carbon của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu Vũ Tấn Phương (2006) [14] đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái rừng cho biết: rừng giàu có tổng trữ lượng carbon 694,9 - 733,9 tấn

CO2/ha; rừng trung bình 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0 - 478,9 tấn CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha và rừng tre nứa là 116,5 - 277,1 tấn CO2/ha

Theo Hoàng Xuân Tý (2004) [26] nếu tăng trưởng rừng đạt 15

m3/ha/năm, tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ

10 tấn/ha/năm tương đương 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại cacbonic tháng 5/2004 biến động từ 3 - 5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem lại 45 - 75 USD (tương đương 675.000 - 1.120.000 đồng Việt Nam) mỗi năm

Võ Đại Hải và các cộng sự (2009) [5] khi nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của 4 loại rừng trồng xác định lượng carbon hấp thụ toàn lâm phần

được cấu thành từ 4 thành phần bao gồm: Tầng cây cao, tầng cây bụi + thảm tươi, vật rơi rụng và lượng carbon tích lũy trong đất Từ đó cho kết quả sau: rừng trồng Thông mã vĩ từ 5 - 30 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 37,04 - 179,42 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 5 - 45 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 51,37 - 148,89 tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1 - 7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 43,85 - 108,82 tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn urophylla từ 1 - 7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 35,5 - 95,64 tấn/ha; rừng trồng Mỡ từ 6 - 18 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 55,93 - 112,40 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ 2 - 12 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 27,05 - 86,98 tấn/ha Bên cạnh đó tác giả thiết lập các phương trình tương quan giữa lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra lâm phần: đường kính D1.3, Hvn, mật độ N/ha, tuổi lâm phần A, mối quan hệ giữa sinh khối và lượng carbon hấp thụ, lượng carbon hấp thụ trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất

Đặng Thịnh Triều (2010) [23] khi nghiên cứu khả năng cố định carbon của rừng trồng Thông mã vĩ và Thông nhựa đưa ra kết quả: tổng lượng carbon

cố định của rừng trồng Thông mã vĩ từ 1 - 9 tuổi là: 33,32 - 178,68 tấn/ha, rừng trồng Thông nhựa là: 51,97 - 170,87 tấn/ha Trong đó tổng lượng carbon cố định của rừng bao gồm: tầng cây cao, tầng cây bụi + thảm tươi, vật rơi rụng và lượng carbon tích lũy trong đất Từ đó, tác giả đã xây dựng bảng tra lượng carbon cố định của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa theo D1.3 và Hvn

theo cấp đất

1.2.3 Các hoạt động liên quan đến CDM ở Việt Nam

Việt Nam đã phê chuẩn Công ước khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) ngày 16/11/1994 và Nghị định thư Kyoto vào ngày 25/9/2002, được đánh giá là một trong những nước tích cực tham gia vào Nghị định thư Kyoto sớm nhất (Hoàng Mạnh Hoà, 2004) [6]

Theo kết quả kiểm kê khí nhà kính ở Việt Nam năm 1994, mức phát thải của nước ta hiện nay vẫn còn rất thấp: 103 triệu tấn CO2 tương đương [7] (có

nhiều loại khí nhà kính, nhưng được quy đổi ra CO2 thì gọi là CO2 tương đương) Tuy nhiên, trong xu thế phát triển của đất nước, chắc chắn mức phát thải này sẽ còn tăng lên Do vậy, chúng ta phải có những biện pháp thích hợp

- Dự án thu hồi và sử dụng khí bãi rác tại Hải Phòng

- Dự án thu hồi và sử dụng khí bãi rác tại TP Hồ Chí Minh

Các dự án về Lâm nghiệp là rất ít, mới chỉ có hai dự án: “Trồng rừng môi trường trên đất mới ở A Lưới - tỉnh Thừa Thiên - Huế” với lượng CO2

giảm được là 27.528 tấn/năm do Uỷ ban nhân dân huyện A Lưới, Hội nông dân

A Lưới, Lâm trường A Lưới và tổ chức phát triển Hà Lan thực hiện và “Dự án hợp tác của Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng với Tổ chức IGPO” trong

việc cung cấp giống cây Keo lưỡi liềm (Acacia crassicarpa) và Bạch đàn (Eucalyptus terreticornis) đã được cải thiện và chọn lọc để trồng 1.600 ha rừng

ở miền Trung Năng suất sinh trưởng tăng 15 - 20% so với giống cũ, tương đương với lượng carbon được cố định thêm là 6.000 tấn/ha/năm (bằng 22.000 tấn CO2)

Ngoài ra, Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam - một trong những đơn vị đã có nhiều hoạt động liên quan đến trồng rừng CDM như:

- Nghiên cứu xây dựng tiêu chí cho các Dự án CDM tại Việt Nam

- Đánh giá tiềm năng hấp thụ CO2 của các thảm thực vật khác nhau tại một số tỉnh Hoà Bình, Thanh Hoá

- Dự án Capacity Development for AR-CDM Promotion in Viet Nam do Jica tài trợ thực hiện bởi trường Đại học Lâm nghiệp và Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

- Phối hợp với tổ chức SNV của Hà Lan thử nghiệm quy hoạch trồng rừng CDM tại huyện A Lưới - tỉnh Thừa Thiên - Huế (2005)

- Thử nghiệm xây dựng đường cơ sở cho dự án CDM trong Lâm nghiệp theo yêu cầu của Bộ Tài nguyên và Môi trường

Theo ước tính của nhóm nghiên cứu Chiến lược quốc gia về cơ chế phát triển sạch do Bộ Tài nguyên và Môi trường mới công bố, dự kiến Việt Nam có

thể thu nhập thêm đến 250 triệu USD từ việc bán chứng chỉ giảm phát thải trong giai đoạn từ 2008 đến 2012 Tuy nhiên, thu nhập chính xác còn phụ thuộc vào giá mua bán carbon trên thị trường thế giới

1.2.4 Nghiên cứu về cây Mỡ

Khi mới đưa một loài cây mọc tự nhiên vào trồng rừng, yêu cầu của thực tiễn sản xuất Lâm nghiệp đòi hỏi trước hết phải xác định được hệ thống biện pháp kỹ thuật cho kinh doanh rừng trồng đối với loài cây đó Vì thế, hầu hết các nghiên cứu về cây Mỡ đều tập trung vào những vấn đề như: Thu hái, chế biến, bảo quản hạt (Lê Thị Hào, 1965); gieo ươm cây con (Nguyễn Minh Hằng, 1976); phòng trừ sâu bệnh (Nguyễn Trung Tín, 1975, 1981); tỉa thưa rừng trồng (Lương Văn Thái, 1971; Viện nghiên cứu Lâm nghiệp, 1980); Quy luật tăng trưởng của Vũ Đình Phương [13] và nhiều nghiên cứu khác Tất cả những nghiên cứu trên đã có những đóng góp quan trọng trong việc kinh doanh rừng

Mỡ thành công trên miền Bắc nước ta trong những năm qua

Yêu cầu của sản xuất lâm nghiệp đối với việc tăng năng suất rừng Mỡ trồng ngày càng lớn Để nâng cao năng suất rừng, khâu giống có tầm quan trọng đặc biệt Các nội dung nghiên cứu về chọn giống cây Mỡ được bắt đầu nghiên cứu từ năm 1979 Báo cáo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Dương Tài (1985) [18] cho biết đã chọn được một số cây trội về sinh trưởng, xác định được một số phương pháp ghép thích hợp với cây Mỡ để xây dựng vườn giống

Nghiên cứu chọn giống cây Mỡ cũng được tiến hành ở Viện nghiên cứu Lâm nghiệp từ năm 1981, chương trình nghiên cứu này gồm 2 giai đoạn Kết

quả giai đoạn 1 (1981 - 1983) đã bước đầu xác định được xuất xứ vùng Cầu Hai - Phú Thọ có sinh trưởng nhanh nhất (Lê Đình Khả, Hà Minh Tâm, Phạm Văn Tuấn, Lê Minh Tuệ, Nguyễn Sĩ Đương, Nguyễn Huy Tưởng, 1986) [8] Giai đoạn 2 từ năm 1984 - 1989 đã đánh giá được một số đặc điểm biến dị, khả năng di truyền của các tính trạnh chủ yếu (Lê Đình Khả, Hoàng Thanh Lộc, Phạm Văn Tuấn) [9]

Về lĩnh vực điều tra có các công trình nghiên cứu: Nguyễn Trọng Bình (1996) [1] trên cơ sở lý luận hàm ngẫu nhiên đã nghiên cứu mối quan hệ giữa

kỳ vọng toán và phương sai cho 3 loài cây, của từng đại lượng sinh trưởng D1.3,

Hvn, V ở thời điểm khác nhau của tuổi cây Hoàng Xuân Y (1997) [27] đã

nghiên cứu “Lập biểu cấp đất và xây dựng một số mô hình sản lượng làm cơ sở lập biểu quá trình sinh trưởng rừng Mỡ (Manglietia conifera) trồng tại vùng nguyên liệu giấy” Ngoài ra, còn có các công trình nghiên cứu các quy luật cấu

trúc rừng và lập biểu thể tích cho rừng Mỡ

Hiện nay, Mỡ là một trong 20 loài cây được xác định là loài cây trồng rừng chính [2] nhằm đáp ứng cho các nhu cầu của nền kinh tế quốc dân về cung cấp gỗ, nguyên liệu công nghiệp, chất đốt, phòng hộ, bảo vệ môi trường Đây cũng là đối tượng rất cần được quan tâm của các dự án trồng rừng CDM và định giá rừng ở nước ta

1.3 Nhận xét và đánh giá chung

Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các vấn đề có liên quan có thể rút ra một số nhận xét sau đây:

- Ở trên thế giới, các công trình nghiên cứu được tiến hành khá đồng bộ

ở nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu cơ bản cho tới các nghiên cứu ứng dụng, trong

đó nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của rừng được nhiều tác giả quan tâm trong những năm gần đây; các phương pháp nghiên cứu cũng khá

đa dạng và được hoàn thiện dần, đặc biệt là đã ứng dụng phương pháp mô hình hoá để biểu diễn các mối quan hệ giữa sinh khối và lượng carbon tích luỹ với các chỉ tiêu điều tra, giúp cho việc ứng dụng vào thực tiễn nhanh và thuận lợi

- Ở Việt Nam, nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng mặc dù còn

ít nhưng cũng có bề dày lịch sử Nghiên cứu mới chủ yếu tập trung vào rừng trồng một số loài cây chủ yêu như Keo, Đước, Thông,… sinh khối rừng tự nhiên còn ít được quan tâm Trong các nghiên cứu mới chỉ quan tâm tới những bộ phận có ý nghĩa kinh tế của cây như thân, cành, lá; sinh khối rễ ít được quan tâm

Về nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon ở nước ta vẫn còn là một vấn đề mới mẻ, mới bắt đầu tiến hành từ năm 2004 trở lại đây Nhìn chung, số lượng các công trình nghiên cứu còn rất ít, nội dung nghiên cứu tập trung vào xác định khả năng hấp thụ carbon, xác định tiêu chí rừng CDM

Các kết quả nghiên cứu bước đầu đã cung cấp những thông tin cần thiết

về sinh khối và lượng carbon tích luỹ ở một số dạng rừng trồng Tuy nhiên, đối với Mỡ số lượng công trình nghiên cứu còn rất hạn chế Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng chưa gắn nhiều với điều kiện lập địa vì vậy khả năng ứng dụng trong thực tiễn chưa cao Mỡ là một trong những loài cây trồng rừng chính ở nước ta đặc biệt là ở vùng Trung tâm Bắc Bộ Những nghiến cứu về sinh khối và lượng carbon tích luỹ của rừng Mỡ trồng là hết sức cần thiết nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển rừng trồng theo cơ chế phát triển sạch CDM và định giá rừng ở nước ta

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của một số quần xã rừng trồng Mỡ thuần loài tại tỉnh Lào Cai (khác nhau về tuổi, mật độ và một số nhân tố điều tra khác)

- Đề xuất được một số ứng dụng trong việc tra cứu, tính toán và dự báo sinh khối và lượng CO2 hấp thụ của rừng trồng Mỡ tại tỉnh Lào Cai

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu: Một số quần xã rừng trồng Mỡ trên địa bàn

thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

* Phạm vi nghiên cứu:

+ Đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu rừng trồng Mỡ tại thời điểm điều tra, không nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật trước khi trồng rừng và diễn biến rừng trước thời điểm triều tra Do đó đề tài không xác định đường carbon cơ sở của thảm thực vật trước khi trồng rừng Mỡ và không ước tính sinh khối và lượng carbon tích luỹ của những cây đã tỉa thưa

+ Do rừng Mỡ tại Lào Cai chủ yếu được trồng từ năm 1997 - 2000, vì thế

đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu trên đối tượng rừng tuổi 6 - 10

+ Do thời điểm điều tra, cây chưa có hoa quả, hơn nữa các bộ phận này chỉ chiếm một lượng không đáng kể so với tổng sinh khối của cây nên đề tài bỏ qua sinh khối của bộ phận này

+ Do thời gian thực hiện đề tài này tương đối ngắn nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 phần trên mặt đất

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 ở Việt Nam có liên quan đến đề tài

- Các công trình nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng

- Các công trình nghiên cứu về khả năng hấp thụ khí CO2 của rừng

- Các công trình nghiên cứu về cây Mỡ

2.3.2 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai (vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng…)

2.3.3 Nghiên cứu sinh khối rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

2.3.4 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số quần xã rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

2.3.5 Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra rừng chủ yếu và xây dựng bảng tra lượng CO2 hấp thụ của rừng

Mỡ cho tỉnh Lào Cai

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài

Sinh khối và lượng CO2 hấp thụ của rừng là phần vật chất hữu cơ đã được tổng hợp bởi hệ thực vật trong rừng, 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 rừng

Trong rừng trồng Mỡ thuần loài, các cây có kích thước về đường kính và chiều cao là rất khác nhau nên việc nghiên cứu sinh khối, lượng CO2 hấp thụ cho từng cá thể là gần như không thể thực hiện được Do đó, cách tiếp cận theo cây tiêu chuẩn đã được đưa ra trong đề tài

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

Thu thập tài liệu, thông tin đã có Khảo sát khu vực nghiên cứu,

lựa chọn địa điểm điều tra

Lập OTC sơ cấp, nghiên cứu một số đặc điểm rừng trồng Mỡ và xác định cây tiêu chuẩn

Lấy mẫu thân, cành, lá xác định

sinh khối tầng cây cao

Lấy mẫu xác định sinh khối cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng

Sấy mẫu xác định sinh khối khô

Xác định lượng CO2 hấp thụ

Phân tích và xử lý số liệu

Đề xuất hướng ứng dụng

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.4.2.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

Hình 2.2: Sơ đồ ô tiêu chuẩn, ô thứ cấp và ô dạng bản

- Diện tích mỗi OTC là 625m2 (25m x 25m) Trong mỗi OTC lập 5 ô thứ cấp (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC) diện tích 25m2

(5m x 5m) để điều tra cây bụi, thảm tươi Ở trung tâm mỗi ô thứ cấp, lập 5 ô dạng bản (4 ô ở 4 góc và một

ô ở giữa) diện tích 1m2

(1m x 1m) để điều tra vật rơi rụng

* Phương pháp đo đếm và tính toán các chỉ tiêu sinh trưởng lâm phần

- Trên OTC đo đếm toàn bộ số cây về đường kính (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính tán (Dtán), chiều dài tán (Ltán) Từ đó tính toán các đại lượng bình quân: Dbq, Hbq, Dtán, Ltán theo phương pháp điều tra rừng

- Tính toán tiết diện ngang thân cây (G1.3), thể tích cây cá thể (V) theo công thức V = G.H.f Từ đó tính Gbq và Vbq Cây có thể tích trung bình là cây tiêu chuẩn Thể tích khô thân cây được xác định bằng cách lấy mẫu và sấy khô

- Điều tra toàn diện tầng cây cao trong OTC, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng:

+ Đường kính ngang ngực (D1.3) được đo bằng thước kẹp kính (độ chính xác đếm mm) tại vị trí chiều cao 1,3 m tất cả các cây có đường kính từ

6 cm trở lên

+ Chiều cao vút ngọn (Hvn) được đo bằng thước đo cao blumer, đo tất cả các cây có đường kính từ 6 cm trở lên

+ Đường kính tán (Dtán) được đo bằng thước dây trên mặt đất theo hình chiếu của tán lá

+ Đánh giá chất lượng cây thông qua các chỉ tiêu hình thái theo 3 cấp: Tốt, trung bình, xấu

* Phương pháp xác định sinh khối

- Tiến hành chặt hạ cây tiêu chuẩn và phân thành các bộ phận: lá, cành, thân Mỗi OTC chặt 3 cây Xác định sinh khối tươi của các bộ phận cây ngay tại chỗ

- Sinh khối cây bụi và thảm tươi: Ở 5 ô thứ cấp trong mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành thu toàn bộ cây bụi, thảm tươi phần phía trên mặt đất Đối với cây bụi, cây gỗ nhỏ, sinh khối được phân thành các bộ phận: thân, cành, lá để xác định sinh khối tươi chung Riêng cây thân thảo, được tính riêng Lấy mẫu 0,5

kg sinh khối của mỗi bộ phận, đem sấy khô để tính sinh khối khô tương ứng

- Sinh khối vật rơi rụng tồn đọng trên mặt đất rừng: Thu gom toàn bộ vật rơi rụng trên các ô dạng bản, cân tại chỗ khối lượng tươi vật rơi rụng, sau đó tính sinh khối tươi trung bình của vật rơi rụng trong 1 m2

Trộn đều vật rơi rụng, lấy mỗi OTC 0,3 kg đem sấy khô để tính khối lượng khô vật rơi rụng và phân tích hàm lượng carbon

2.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng

* Phương pháp tính toán lượng CO 2 hấp thụ

- Xác định sinh khối khô: Các mẫu sinh khối tươi lấy về được sấy khô ở

1050C đến khối lượng không đổi để xác định sinh khối khô cho từng bộ phận

- Xác định hàm lượng carbon: Mẫu để xác định hàm lượng carbon là mẫu sinh khối đã được sấy khô Đề tài áp dụng theo phương pháp của Trung tâm Hợp tác quốc tế và xúc tiến Lâm nghiệp Nhật Bản (JIFPRO) áp dụng tính khối lượng carbon chiếm 50% khối lượng sinh khối khô:

+ Lượng carbon hấp thụ: C = Sinh khối khô x 0,5

Từ lượng carbon suy ra lượng CO2 hấp thụ:

+ Lượng CO2 hấp thụ: Q = C x 44/12

* Phương pháp xây dựng mối quan hệ giữa các đại lượng

Sử dụng phương pháp bình phương bé nhất Lựa chọn những phương trình có hệ số tương quan cao nhất và sai số bé nhất, dễ áp dụng nhất Các mối quan hệ giữa các đại lượng cần phân tích là:

+ Sinh khối cây cá thể và tổng sinh khối toàn lâm phần với đường kính

và chiều cao cây, tuổi và mật độ rừng

+ Lượng carbon được hấp thụ ở cây cá thể, toàn lâm phần với đường kính, chiều cao, tuổi, mật độ